Электромагнитные волны - ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ - Поурочные разработки по программе А. В. Перышкина

Цели урока:

Познакомить учащихся с понятием электромагнитной волны.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания, повторение

- Кем и когда была создана теория электромагнитного поля и в чем заключается ее суть?

- Что служит источником электромагнитного поля?

- Чем отличаются силовые линии вихревого электрического поля от силовых линий электростатического поля?

- Опишите механизм возникновения индукционного тока, опираясь на знание о существовании электромагнитного поля?

II. Новый материал

Что такое электромагнитная волна? Что в ней происходит, т. е. какова природа этого физического объекта?

Электромагнитная волна представляет собой распространение в пространстве с течением времени переменных (вихревых) электрических и магнитных полей.

Электромагнитные волны изучаются колеблющимися зарядами, при этом существенно, что скорость движения таких зарядов меняется со временим, т. е. они движутся с ускорением. Электромагнитное поле излучается заметным образом не только при колебании заряда, но и при любом быстром изменении его скорости. Причем интенсивность излучения волны тем больше, чем больше ускорение, с которым движется заряд.

Векторы в электромагнитной волне перпендикулярны друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны.

Электромагнитная волна является поперечной. Максвелл был глубоко убежден в реальности электромагнитных волн, но не дожил до их экспериментального обнаружения. Лишь через 10 лет после его смерти электромагнитные волны экспериментально получены Герцем.

Сейчас мы знаем, что все пространство вокруг нас буквально пронизано электромагнитными волнами разных частот.

В настоящее время все электромагнитные волны разделены по длинам волн (и, соответственно, по частотам) на шесть основных диапазонов. Электромагнитные волны разных частот отличаются друг от друга.

Радиоволны

Получаются с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов.

Свойства: радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами, проявляют свойства дифракции и интерференции.

Применение: Радиосвязь, телевидение, радиолокация.

Инфракрасное излучение (тепловое)

Излучается атомами или молекулами вещества. Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре.

Свойства:

♦ проходит через некоторые непрозрачные тела, а также сквозь дождь, дымку, снег, туман;

♦ производит химическое действие (фотопластинки);

♦ поглощаясь веществом, нагревает его;

♦ невидимо;

♦ способно к явлениям интерференции и дифракции;

♦ регистрируется тепловыми методами.

Применение: Прибор ночного видения, криминалистика, физиотерапия, в промышленности для сушки изделий, древесины, фруктов.

Видимое излучение

Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом.

Свойства: отражение, преломление, воздействует на глаз, способно к явлению дисперсии, интерференции, дифракции.

Ультрафиолетовое излучение

Источники: газоразрядные лампы с кварцевыми трубками. Излучается всеми твердыми телами, у которых t > 1000 °С, а также светящимися парами ртути.

Свойства: Высокая химическая активность, невидимо, большая проникающая способность, убивает микроорганизмы, в небольших дозах благоприятно влияет на организм человека (загар), но в больших дозах оказывает отрицательное воздействие, изменяет развитие клеток, обмен веществ.

Применение: в медицине, в промышленности.

Рентгеновские лучи

Излучаются при больших ускорениях электронов.

Свойства: интерференция, дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке, большая проникающая способность. Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь.

Применение: в медицине с целью диагностики заболеваний внутренних органов; в промышленности для контроля внутренней структуры различных изделий.

γ-излучение

Источники: атомное ядро (ядерные реакции).

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

Применение: В медицине, производстве (γ-дефектоскопия).

III. Вопросы на закрепление

- Что называют электромагнитной волной?

- Что является источником электромагнитной волны?

- Как ориентированы векторы по отношению друг к другу в электромагнитной волне?

- Какова скорость распространения электромагнитных волн в воздухе?

- Перечислите основные свойства электромагнитных волн.

Домашнее задание

1. Изучить материал § 52;

2. Выполнить упражнение 42;

3. Ответить на вопрос микротеста:

Расположите в порядке возрастания длины волны электромагнитные волны различной природы: 1) инфракрасное излучение; 2) рентгеновское излучение; 3) радиоволны; 4) γ-волны.

а) 4, 1, 3, 2;

б) 3, 1, 4, 2;

в) 4, 2, 1, 3;

г) 1, 3, 2, 4.