Підготував учень 11.С класу Нарвской Гуманитарной гімназії Голубєв Сергій
Шкала електромагнітних хвиль є безперервну послідовність частот і довжин електромагнітних випромінювань, що становлять розповсюджується у просторі змінне магнітне полі. Теорія електромагнітних явищ Джеймса Максвелла дозволила встановити, що у природі існують електромагнітні хвилі різних довжин.
Експериментальні роботи німецького вченого Р. Герца та російського вченого П. М. Лебедєва підтвердили теорію Максвелла довели, що світлове випромінювання є дуже короткі електромагнітні хвилі, створювані природними вибраторами – атомами і молекулами.
Залежно від способу отримання електромагнітних хвиль їх поділяють сталася на кілька діапазонів частот (чи довжин хвиль).
Між сусідніми діапазонами шкали немає чітких меж. Диапазоны хвиль різних типів перекривають одне одного, отже, хвилі таких довжин можна отримати роботу двома шляхами.
Принципового різницю між окремими випромінюваннями немає, бо всі вони представляють електромагнітні хвилі, породжувані зарядженими частинками. Однак у залежність від довжини хвилі вони мають різні властивості: наприклад, проникаючої здатністю, видимістю, коефіцієнтом відблиски і т.д.
Ці розбіжності визначаються загальної закономірністю шкали електромагнітних хвиль: зі зменшенням довжини хвилі хвильові властивості світла, такі як інтерференція, дифракція і поляризація, виявляються слабше, а квантові властивості світла, пов’язані з властивостями частинок, виявляються сильніше.
Шкала електромагнітних випромінювань
Основне розподіл
|
Частота (гц) |
Довжина хвилі (м) |
Назва діапазону | Основні методи генерації | Область застосування |
| До 10 | Більше 3 10 |
Низкочастотные Коливання |
Генератори змінного струму (штучні вібратори) |
електротехніка |
| 10 | 3 10 | Радіохвилі |
Генератори радіочастот Генератори НВЧ |
Радиотехника, Радиосвязь, Телебачення, Радиолокация |
| 10 | 3 10 |
Инфракрасное випромінювання |
Випромінення молекул і атомів при теплових і електричних впливах |
Теплові і фотографічні теплиці Око, фотографія Фотоэлектрическая життя в Землі |
| 3,8 10 | 8 10 |
Световые хвилі (видимий світло) |
І це | І це |
| 7,5 10 | 4 10 |
Ультрафиолетовое випромінювання |
Випромінення атомів при вплив прискорених електронів |
Фотографія Фотоэлектрическая медицина |
| 3 10 | 10 |
Рентгеновское випромінювання |
І це | І це |
| 3 10 | 10 |
Рентгеновское і Альфа-излучение |
Атомні процеси при вплив Ускоренных заряджених частинок (виникає й унаслідок зміни станів електронів на внутрішніх оболонках атома чи внаслідок різкого гальмування електронів та інших. заряджених частинок) |
Фотографія Ионизационные медицина і металургія |
| 10 | 3 10 | Альфа- випромінювання |
Порушення ядра атомів і элементар- ные частки внаслідок різних взаємодій: Радіоактивний розпад ядерні процеси космічні процеси |
Ионизационный метод мічених атомів |
Докладний розподіл
|
Частоти, гц (довжина хвилі, м) |
Назва групи хвиль (чи частот) |
Основні засоби одержання і застосування |
| Інфрачервоні промені | ||
| 6 10 – 3,75 10 (2 10 – 8 10) | Декамикронные (ближні) | Випромінення нагрітих тіл (дугові лампи тощо.) |
| Микронные (середні) | Використовується в інфрачервоної спектроскопії | |
| далекі | При фотографії у темряві | |
| 3 ,75 10 – 7,5 10 (8 10 – 4 10) | Световые промені (видимий світло) | |
| Ультрафиолетовые промені | ||
| 7,5 10 – 3 10 (4 10 – 10) | Ближні | Випромінення Сонця, ртутних ламп, т.д. |
| Далекі (вакуумні) | Використовуються до медицини, ультрафіолетової мікроскопії | |
| Рентгенівські промені | ||
| 1,5 10 – 5 10 (2 10 – 6 10) | Ультрамягкие |
Виходять в рентгенівських трубках і Інших приладах, де відбувається |
| м’які | Гальмування електронів. | |
| жорсткі | Використовується до медицини вивчення будівлі речовини, в дефектоскопії | |
| Гамма-випромінювання | ||
| 3 10 – 3 10 (10 – 3 10) | Виникають при радіоактивних розпадах ядер, під час гальмування електронів і інших взаємодію елементарних частинок. Використовується в альфадефектоскопии, щодо властивостей речовин. | |
| Низкочастотные хвилі | ||
| 3 10 – 3 10 (10 – 3 10) | Инфранизкие частоти | Генератори спеціальних конструкцій |
| Низькі частоти | ||
| Промислові частоти | Генератори змінного струму. Більшість електричних приладів та двигунів харчується змінним струмом частотою 50-60 гц. | |
| Звукові частоти | Звукові генератори. Використовуються в электроакустике ( мікрофони, гучномовці), кіно, радіомовлення. | |
| Радіохвилі | ||
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | Довгі | Генератори електричних коливань |
| 3 10 – 3 10 (10 – 10 ) | середні | Різноманітних конструкцій. Використовуються в телеграфії, |
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | короткі | Радиолокации тощо. |
| 3 10 – 3 10 (10 – 1) | Ультракороткие | Метровые і дециметрові хвилі |
| 3 10 – 3 10 (1 – 10) | дециметрові | Використовуються на дослідження властивостей речовин. |
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | сантиметрові | Виходять в магнетронних клиоторных генераторах і мазерах. |
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | міліметрові | Застосовуються в радіолокації, |
| 3 10 – 6 10 (10 – 5 10) | Субмиллиметровые (перехідні) | Радиоспектроскопии, радіоастрономії. |
Додаткові відомостей про деяких випромінюваннях
Інфрачервоні випромінювання
Область спектра за червоним його краєм вперше експериментально була досліджували в 1880 року англійським
Астрономом Вильямом Гершелем (1738-1822).
Гершель помістив термометр із зачерненим кулькою за червоний край спектра події і виявив підвищення. Кулька термометра нагрівався випромінюванням, невидимим оком. Це випромінювання назвали інфрачервоним.
Инфракрасное випромінювання – це електромагнітні хвилі, які випускає будь-яке нагріте тіло, навіть якщо вона світиться.
Інфрачервоні хвилі також теплові хвилі, т.к. чимало джерел цих хвиль викликають помітне нагрівання оточуючих тіл.
Видимый світло
(від червоного до фіолетового світла хвилі)
Усі дані про світ людина має з допомогою зору.
Світло — обов’язкова умова у розвиток зелених рослин; необхідна умова в існуванні життя Землі.
Ультрафиолетовое випромінювання
1801 рік – німецький учений Йоганн Ріттер (1776-1810) відкрив, що з фіолетовим краєм є область, створювана невидимими оком променями. Ці промені впливають певні хімічні сполуки.
У малих дозах ультрафіолетові промені цілющі. Ультрафіолет сприяє ростові, і зміцненню організму.
Образует в шкірі захисні пігменти (засмагу, вітамін Д), має бактерицидну дією, впливає на Ц.Н.С.
У багато ці промені шкідливі: руйнується сітківка очі, тому потрібно носити захисні окуляри (сонячні окуляри).
Руйнується також шкіра.
Ультрафіолет потрапляє на Землю, т.к. недостатньо поглинається верхніми верствами атмосфери.
Рентгеновское випромінювання
Час відкриття: листопад 1895 р. Вільгельм Рентген (1845-1923) Провів досвід з електричним розрядом в газах. Застосування різноманітно: медицина (діагностика + лікування захворювань), фізика, хімія, біологія, техніка, криміналістика, мистецтвознавство.
Гамма-випромінювання
Особливість: яскраво виражені корпускулярные властивості.
Гамма-випромінювання виникає під час переходу атомних ядер вже з енергетичного стану до іншого, нижча, схоже на те, як це має місце у атомі. Джерелом гама променів може бути радіоактивні ядра, або ядра, бомбардируемые, наприклад, альфа частинками.
Принаймні зменшення довжини хвилі виявляються і значні якісні відмінності електромагнітних хвиль. Излучения різних довжин хвиль відрізняються одна від друга за способом їх отримання й методом реєстрації, тобто за характеру взаємодії з речовинами.
