Streszczenie fizyki na temat: Przeczytaj promieniowanie. Promieniowanie: jego rodzaje i wpływ na organizm Czym jest promieniowanie w fizyce

Dzisiaj porozmawiamy o tym, czym jest promieniowanie w fizyce. Porozmawiajmy o naturze przejść elektronowych i podajmy skalę elektromagnetyczną.

Bóstwo i atom

Budowa materii stała się przedmiotem zainteresowania naukowców ponad dwa tysiące lat temu. Starożytni greccy filozofowie zadawali pytania o to, czym powietrze różni się od ognia, a ziemia od wody, dlaczego marmur jest biały, a węgiel czarny. Tworzyli złożone systemy współzależnych komponentów, które wzajemnie się obalały lub wspierały. A najbardziej niezrozumiałe zjawiska, na przykład uderzenie pioruna lub wschód słońca, przypisywano działaniu bogów.

Pewnego razu, obserwując przez wiele lat stopnie świątyni, pewien naukowiec zauważył: każda stopa, która stoi na kamieniu, unosi maleńką cząstkę materii. Z biegiem czasu marmur zmienił kształt i zapadł się w środku. Nazwisko tego naukowca to Leucippus i najmniejsze cząstki nazwał atomami, niepodzielnymi. To zapoczątkowało drogę do badania, czym jest promieniowanie w fizyce.

Wielkanoc i światło

Potem nadeszły mroczne czasy i nauka została porzucona. Wszystkich, którzy próbowali badać siły natury, nazywano czarownicami i czarownikami. Ale, co dziwne, to religia dała impuls do dalszego rozwoju nauki. Badanie tego, czym jest promieniowanie w fizyce, rozpoczęło się od astronomii.

W tych dniach czas świętowania Wielkanocy był każdorazowo obliczany inaczej. Złożony system zależności między równonocą wiosenną, 26-dniowym cyklem księżycowym i 7-dniowym tygodniem uniemożliwiał tworzenie tabel dat obchodów Wielkanocy przez ponad kilka lat. Ale Kościół musiał wszystko zaplanować z wyprzedzeniem. Dlatego papież Leon X nakazał sporządzenie dokładniejszych tablic. Wymagało to uważnej obserwacji ruchów Księżyca, gwiazd i Słońca. I w końcu Mikołaj Kopernik zrozumiał: Ziemia nie jest płaska i nie jest centrum wszechświata. Planeta to kula krążąca wokół Słońca. A Księżyc jest kulą na orbicie Ziemi. Oczywiście ktoś mógłby zapytać: „Co to wszystko ma wspólnego z promieniowaniem w fizyce?” Ujawnijmy to teraz.

Owalne i belkowe

Później Kepler uzupełnił system Kopernika, ustalając, że planety poruszają się po owalnych orbitach, a ruch ten jest nierówny. Ale to właśnie ten pierwszy krok zaszczepił w ludzkości zainteresowanie astronomią. I tam nie było daleko od pytań: „Co to jest gwiazda?”, „Dlaczego ludzie widzą jej promienie?” oraz „Czym różni się jedno źródło światła od drugiego?” Ale najpierw będziesz musiał przejść od ogromnych obiektów do najmniejszych. A potem dochodzimy do promieniowania, pojęcia z fizyki.

Atom i rodzynka

Pod koniec XIX wieku zgromadzono wystarczającą wiedzę na temat najmniejszych jednostek chemicznych materii - atomów. Wiadomo było, że są elektrycznie obojętne, ale zawierają zarówno elementy naładowane dodatnio, jak i ujemnie.

Przyjęto wiele założeń: że ładunki dodatnie są rozmieszczone w polu ujemnym, jak rodzynki w bułce, i że atom jest kroplą różnie naładowanych części cieczy. Ale doświadczenie Rutherforda wszystko wyjaśniło. Udowodnił, że w centrum atomu znajduje się dodatnie ciężkie jądro, a wokół niego lekkie ujemne elektrony. Konfiguracja powłok jest inna dla każdego atomu. Na tym właśnie polega specyfika promieniowania w fizyce przejść elektronowych.

Bor i orbita

Kiedy naukowcy odkryli, że lekkie ujemne części atomu to elektrony, pojawiło się kolejne pytanie - dlaczego nie spadają one na jądro. W końcu, zgodnie z teorią Maxwella, każdy poruszający się ładunek promieniuje i dlatego traci energię. Ale atomy istniały tak długo jak wszechświat i nie zamierzały anihilować. Bohr przybył na ratunek. Postulował, że elektrony znajdują się na pewnych stacjonarnych orbitach wokół jądra atomowego i mogą tylko w nich przebywać. Przejście elektronu pomiędzy orbitami odbywa się poprzez szarpnięcie z absorpcją lub emisją energii. Energią tą może być na przykład kwant światła. W skrócie, zarysowaliśmy teraz definicję promieniowania w fizyce cząstek elementarnych.

Wodór i fotografia

Początkowo technologia fotograficzna została wynaleziona jako projekt komercyjny. Ludzie chcieli pozostać na wieki, ale nie każdego było stać na zamówienie portretu u artysty. A fotografie były tanie i nie wymagały tak dużej inwestycji. Następnie sztuka szkła i azotanu srebra oddała na swoje usługi sprawy wojskowe. A potem nauka zaczęła wykorzystywać materiały światłoczułe.

Widma zostały sfotografowane jako pierwsze. Od dawna wiadomo, że gorący wodór emituje specyficzne linie. Odległość między nimi podlegała pewnemu prawu. Ale widmo helu było bardziej złożone: zawierało ten sam zestaw linii co wodór i jeszcze jeden. Druga seria nie była już zgodna z prawem wyprowadzonym dla pierwszej serii. Tutaj z pomocą przyszła teoria Bohra.

Okazało się, że w atomie wodoru jest tylko jeden elektron i może on przemieszczać się ze wszystkich wyżej wzbudzonych orbit na jedną niższą. To była pierwsza seria linii. Cięższe atomy są bardziej złożone.

Soczewka, siatka, widmo

To zapoczątkowało wykorzystanie promieniowania w fizyce. Analiza spektralna jest jedną z najpotężniejszych i najbardziej niezawodnych metod określania składu, ilości i struktury substancji.

1. Widmo emisji elektronów powie Ci, co znajduje się w obiekcie i jaki jest procent danego składnika. Metodę tę stosuje się w absolutnie wszystkich dziedzinach nauki: od biologii i medycyny po fizykę kwantową.
2. Widmo absorpcji powie Ci, które jony i w jakich pozycjach są obecne w siatce ciała stałego.
3. Widmo rotacyjne pokaże, jak daleko od siebie znajdują się cząsteczki wewnątrz atomu, ile i jakiego rodzaju wiązania ma każdy pierwiastek.

A zakresy zastosowania promieniowania elektromagnetycznego są niezliczone:

• fale radiowe badają strukturę bardzo odległych obiektów i wnętrza planet;
• promieniowanie cieplne powie o energii procesów;
• światło widzialne powie Ci, w którym kierunku leżą najjaśniejsze gwiazdy;
• promienie ultrafioletowe wyjaśnią, że zachodzą interakcje wysokoenergetyczne;
• Samo widmo rentgenowskie pozwala ludziom badać strukturę materii (w tym także ciała ludzkiego), a obecność tych promieni w obiektach kosmicznych powiadomi naukowców, że w ognisku znajduje się gwiazda neutronowa, wybuch supernowej lub czarna dziura teleskopu.

Czysto czarne ciało

Istnieje jednak specjalna sekcja, która bada, czym jest promieniowanie cieplne w fizyce. W przeciwieństwie do światła atomowego, emisja termiczna światła ma widmo ciągłe. A najlepszym obiektem modelowym do obliczeń jest ciało absolutnie czarne. Jest to obiekt, który „łapie” całe padające na niego światło, ale go nie uwalnia. Co dziwne, całkowicie czarne ciało emituje promieniowanie, a maksymalna długość fali będzie zależała od temperatury modelu. W fizyce klasycznej promieniowanie cieplne doprowadziło do paradoksu: okazało się, że każda nagrzana rzecz powinna emitować coraz więcej energii, aż w zakresie ultrafioletu jej energia zniszczy wszechświat.

Max Planck był w stanie rozwiązać ten paradoks. Do wzoru na promieniowanie wprowadził nową wielkość – kwant. Nie nadając mu żadnego specjalnego znaczenia fizycznego, odkrył cały świat. Kwantyzacja wielkości jest podstawą współczesnej nauki. Naukowcy zdali sobie sprawę, że pola i zjawiska składają się z niepodzielnych elementów, kwantów. Doprowadziło to do głębszych badań materii. Na przykład współczesny świat należy do półprzewodników. Wcześniej wszystko było proste: metal przewodzi prąd, inne substancje są dielektrykami. A substancje takie jak krzem i german (półprzewodniki) zachowują się w sposób niezrozumiały w stosunku do elektryczności. Aby nauczyć się kontrolować ich właściwości, należało stworzyć całą teorię i obliczyć wszystkie możliwości złącz p-n.

Doskonale wiecie, że głównym źródłem ciepła na Ziemi jest Słońce. W jaki sposób ciepło jest przekazywane ze Słońca? Przecież Ziemia znajduje się w odległości 15 10 7 km od niej. Cała przestrzeń poza naszą atmosferą zawiera bardzo rzadką materię.

Jak wiadomo, w próżni przenoszenie energii na drodze przewodzenia ciepła jest niemożliwe. Nie może to nastąpić również w wyniku konwekcji. Dlatego istnieje inny rodzaj wymiany ciepła.

Przeanalizujmy ten rodzaj wymiany ciepła poprzez eksperyment.

Podłączmy manometr cieczy za pomocą gumowej rurki do radiatora (rys. 12).

Jeśli przyłożysz kawałek metalu podgrzany do wysokiej temperatury do ciemnej powierzchni radiatora, poziom cieczy w kolanku manometru podłączonym do radiatora zmniejszy się (ryc. 12, a). Oczywiście powietrze w radiatorze nagrzało się i rozszerzyło. Szybkie nagrzewanie się powietrza w radiatorze można wytłumaczyć jedynie przekazywaniem mu energii z nagrzanego ciała.

Ryż. 12. Przenoszenie energii przez promieniowanie

Energia w tym przypadku nie została przeniesiona przez przewodność cieplną. Przecież między nagrzanym korpusem a radiatorem znajdowało się powietrze - słaby przewodnik ciepła. Tutaj również nie można zaobserwować konwekcji, ponieważ radiator znajduje się obok nagrzanego korpusu, a nie nad nim. Stąd, w tym przypadku transfer energii następuje poprzezpromieniowanie.

Przenoszenie energii przez promieniowanie różni się od innych rodzajów przenoszenia ciepła. Można to przeprowadzić w całkowitej próżni.

Wszystkie ciała emitują energię: zarówno mocno nagrzaną, jak i słabo nagrzaną, np. ciało ludzkie, piec, żarówkę elektryczną itp. Jednak im wyższa jest temperatura ciała, tym więcej energii przekazuje ono poprzez promieniowanie. W tym przypadku energia jest częściowo pochłaniana przez otaczające ciała, a częściowo odbijana. Kiedy energia jest pochłaniana, ciała nagrzewają się w różny sposób, w zależności od stanu powierzchni.

Jeśli zwrócimy odbiornik ciepła do nagrzanego metalowego korpusu, najpierw ciemną, a następnie jasną stroną, to w pierwszym przypadku słup cieczy w kolanku manometru podłączonym do odbiornika ciepła zmniejszy się (patrz rys. 12, a), a w drugim (ryc. 12, b) wzrośnie. Pokazuje to, że ciała o ciemnej powierzchni absorbują energię lepiej niż ciała o jasnej powierzchni.

Jednocześnie ciała o ciemnej powierzchni schładzają się szybciej pod wpływem promieniowania niż ciała o jasnej powierzchni. Przykładowo w jasnym czajniku gorąca woda dłużej utrzymuje wysoką temperaturę niż w ciemnym.

W praktyce wykorzystuje się zdolność ciał do absorbowania energii promieniowania w różny sposób. W ten sposób powierzchnia unoszących się w powietrzu balonów pogodowych i skrzydeł samolotów jest malowana srebrną farbą, aby nie nagrzewały się od słońca. Jeśli wręcz przeciwnie, konieczne jest wykorzystanie energii słonecznej, na przykład w instrumentach zainstalowanych na sztucznych satelitach Ziemi, wówczas te części instrumentów są pomalowane na ciemno.

pytania

1. Jak eksperymentalnie wykazać przenoszenie energii przez promieniowanie?
2. Które ciała lepiej, a które gorzej absorbują energię promieniowania?
3. Jak człowiek uwzględnia w praktyce różne zdolności ciał do pochłaniania energii promieniowania?

Ćwiczenie 5

1. Latem powietrze w budynku nagrzewa się, odbierając energię na różne sposoby: przez ściany, przez otwarte okno, do którego wpada ciepłe powietrze, przez szybę, która przepuszcza energię słoneczną. Z jakim rodzajem wymiany ciepła mamy do czynienia w każdym przypadku?
2. Podaj przykłady pokazujące, że ciała o ciemnej powierzchni nagrzewają się silniej pod wpływem promieniowania niż ciała o jasnej powierzchni.
3. Dlaczego można argumentować, że energia nie może zostać przeniesiona ze Słońca na Ziemię na drodze konwekcji i przewodzenia ciepła? Jak jest przekazywany?

Ćwiczenia

Za pomocą termometru zewnętrznego zmierz temperaturę najpierw po słonecznej stronie domu, a następnie po zacienionej. Wyjaśnij, dlaczego wskazania termometru różnią się.

To jest interesujące...

Termos. Często konieczne jest utrzymywanie temperatury jedzenia lub chłodzenia. Aby zapobiec wychłodzeniu lub nagrzaniu ciała, należy zmniejszyć wymianę ciepła. Jednocześnie dążą do tego, aby energia nie była przenoszona przez żaden rodzaj wymiany ciepła: przewodność cieplną, konwekcję, promieniowanie. Do tych celów wykorzystuje się termos (ryc. 13).

Ryż. 13. Urządzenie termosowe

Składa się z 4 szklanych naczyń z podwójnymi ściankami. Wewnętrzna powierzchnia ścianek pokryta jest błyszczącą warstwą metalu, a powietrze jest wypompowywane z przestrzeni pomiędzy ściankami naczynia. Pozbawiona powietrza przestrzeń między ścianami prawie nie przewodzi ciepła. Odbijająca się warstwa metalu zapobiega przenoszeniu energii przez promieniowanie. Aby zabezpieczyć szkło przed uszkodzeniem, termos umieszcza się w specjalnej metalowej lub plastikowej obudowie 3. Naczynie zamyka się korkiem 2, a nakrętkę 1 przykręca się od góry.

Przenikanie ciepła i flora. W przyrodzie i życiu człowieka świat roślin odgrywa niezwykle ważną rolę. Życie wszystkich żywych istot na Ziemi jest niemożliwe bez wody i powietrza.

W warstwach powietrza sąsiadujących z Ziemią i glebą zachodzą ciągłe zmiany temperatury. Gleba nagrzewa się w ciągu dnia, pochłaniając energię. W nocy natomiast ochładza i wyzwala energię. Na wymianę ciepła między glebą a powietrzem wpływa obecność roślinności, a także pogoda. Gleba porośnięta roślinnością jest słabo nagrzewana przez promieniowanie. Silne ochłodzenie gleby obserwuje się także w pogodne, bezchmurne noce. Promieniowanie z gleby przedostaje się swobodnie w przestrzeń kosmiczną. Wczesną wiosną w takie noce występują przymrozki. W okresach pochmurnych zmniejsza się utrata energii gleby przez promieniowanie. Chmury służą jako ekran.

Szklarnie służą do podwyższania temperatury gleby i ochrony upraw przed mrozem. Ramy szklane lub wykonane z folii dobrze przepuszczają promieniowanie słoneczne (widzialne). W ciągu dnia gleba się nagrzewa. W nocy szkło lub folia trudniej przepuszcza niewidzialne promieniowanie z gleby. Ziemia nie zamarza. Szklarnie zapobiegają również ruchowi ciepłego powietrza w górę - konwekcji.

W rezultacie temperatura w szklarniach jest wyższa niż w ich sąsiedztwie.

Wcześniej ludzie, aby wyjaśnić to, czego nie rozumieli, wymyślali różne fantastyczne rzeczy - mity, bogów, religię, magiczne stworzenia. I chociaż duża liczba ludzi nadal wierzy w te przesądy, teraz wiemy, że wszystko da się wytłumaczyć. Jednym z najciekawszych, tajemniczych i niesamowitych tematów jest promieniowanie. Co to jest? Jakie są jego rodzaje? Czym jest promieniowanie w fizyce? Jak się wchłania? Czy można chronić się przed promieniowaniem?

informacje ogólne

Wyróżnia się więc następujące rodzaje promieniowania: ruch falowy ośrodka, korpuskularny i elektromagnetyczny. Najwięcej uwagi zostanie poświęcone temu drugiemu. O ruchu falowym ośrodka można powiedzieć, że powstaje on w wyniku mechanicznego ruchu pewnego obiektu, który powoduje kolejne rozrzedzenie lub zagęszczenie ośrodka. Przykładami są infradźwięki lub ultradźwięki. Promieniowanie korpuskularne to przepływ cząstek atomowych, takich jak elektrony, pozytony, protony, neutrony, alfa, któremu towarzyszy naturalny i sztuczny rozpad jąder. Porozmawiajmy na razie o tych dwóch.

Wpływ

Weźmy pod uwagę promieniowanie słoneczne. Jest to potężny czynnik leczniczy i zapobiegawczy. Zespół towarzyszących reakcji fizjologicznych i biochemicznych zachodzących przy udziale światła nazywa się procesami fotobiologicznymi. Biorą udział w syntezie związków ważnych biologicznie, służą do uzyskiwania informacji i orientacji w przestrzeni (wzroku), a także mogą powodować szkodliwe skutki, takie jak pojawienie się szkodliwych mutacji, niszczenie witamin, enzymów i białek.

O promieniowaniu elektromagnetycznym

W przyszłości artykuł będzie poświęcony wyłącznie jemu. Co robi promieniowanie w fizyce, jak na nas wpływa? EMR to fale elektromagnetyczne emitowane przez naładowane cząsteczki, atomy i cząstki. Dużymi źródłami mogą być anteny lub inne systemy promieniujące. Decydujące znaczenie ma długość fali promieniowania (częstotliwość oscylacji) wraz ze źródłami. Zatem w zależności od tych parametrów rozróżnia się promieniowanie gamma, rentgenowskie i optyczne. Ten ostatni jest podzielony na wiele innych podgatunków. Jest to więc podczerwień, ultrafiolet, promieniowanie radiowe, a także światło. Zakres wynosi do 10 -13. Promieniowanie gamma jest generowane przez wzbudzone jądra atomowe. Promienie rentgenowskie można uzyskać poprzez spowalnianie przyspieszonych elektronów, a także ich przejście z poziomów niewolnych. Fale radiowe pozostawiają swój ślad, przemieszczając przemienny prąd elektryczny wzdłuż przewodów systemów promieniujących (na przykład anten).

O promieniowaniu ultrafioletowym

Biologicznie najbardziej aktywne są promienie UV. W przypadku kontaktu ze skórą mogą powodować miejscowe zmiany w tkankach i białkach komórkowych. Dodatkowo rejestrowany jest wpływ na receptory skóry. Działa odruchowo na cały organizm. Ponieważ jest nieswoistym stymulatorem funkcji fizjologicznych, korzystnie wpływa na układ odpornościowy organizmu, a także na gospodarkę mineralną, białkową, węglowodanową i tłuszczową. Wszystko to przejawia się w ogólnozdrowotnym, tonizującym i profilaktycznym działaniu promieniowania słonecznego. Warto wspomnieć o pewnych specyficznych właściwościach, jakie posiada dany zakres fal. Zatem wpływ promieniowania na osobę o długości od 320 do 400 nanometrów przyczynia się do efektu rumieniowo-opaleniznowego. W zakresie od 275 do 320 nm notuje się słabe działanie bakteriobójcze i przeciwkrzywicowe. Jednak promieniowanie ultrafioletowe od 180 do 275 nm uszkadza tkankę biologiczną. Dlatego należy zachować ostrożność. Długotrwałe bezpośrednie promieniowanie słoneczne, nawet w bezpiecznym spektrum, może prowadzić do ciężkiego rumienia z obrzękiem skóry i znacznego pogorszenia stanu zdrowia. Aż do zwiększenia prawdopodobieństwa zachorowania na raka skóry.

Reakcja na światło słoneczne

Przede wszystkim należy wspomnieć o promieniowaniu podczerwonym. Ma działanie termiczne na organizm, które zależy od stopnia absorpcji promieni przez skórę. Aby opisać jego działanie, używa się słowa „palić”. Widmo widzialne wpływa na analizator wizualny i stan funkcjonalny centralnego układu nerwowego. I przez centralny układ nerwowy na wszystkie układy i narządy człowieka. Warto zaznaczyć, że wpływ na nas ma nie tylko stopień oświetlenia, ale także gama barw światła słonecznego, czyli całe spektrum promieniowania. Zatem postrzeganie kolorów zależy od długości fali i wpływa na naszą aktywność emocjonalną, a także funkcjonowanie różnych układów organizmu.

Kolor czerwony pobudza psychikę, wzmaga emocje i daje poczucie ciepła. Ale szybko się męczy, przyczynia się do napięcia mięśni, zwiększonego oddychania i podwyższonego ciśnienia krwi. Pomarańczowy wywołuje dobre samopoczucie i radość, natomiast żółty poprawia nastrój, pobudza układ nerwowy i wzrok. Zieleń działa uspokajająco, przydaje się przy bezsenności, zmęczeniu i poprawia ogólne napięcie organizmu. Kolor fioletowy działa relaksująco na psychikę. Niebieski uspokaja układ nerwowy i utrzymuje napięcie mięśni.

Mały odwrót

Dlaczego zastanawiając się, czym jest promieniowanie w fizyce, mówimy głównie o PEM? Faktem jest, że właśnie to ma na myśli w większości przypadków, gdy poruszany jest ten temat. To samo promieniowanie korpuskularne i ruch falowy ośrodka są o rząd wielkości mniejsze i znane. Bardzo często, gdy mówią o rodzajach promieniowania, mają na myśli wyłącznie te, na które dzieli się PEM, co jest zasadniczo błędne. Przecież mówiąc o tym, czym jest promieniowanie w fizyce, należy zwrócić uwagę na wszystkie aspekty. Ale jednocześnie nacisk kładzie się na najważniejsze punkty.

O źródłach promieniowania

W dalszym ciągu rozważamy promieniowanie elektromagnetyczne. Wiemy, że reprezentuje fale powstające, gdy pole elektryczne lub magnetyczne zostaje zakłócone. Proces ten jest interpretowany przez współczesną fizykę z punktu widzenia teorii dualności falowo-cząsteczkowej. Zatem uznaje się, że minimalna część PEM to kwant. Ale jednocześnie uważa się, że ma on również właściwości fal częstotliwościowych, od których zależą główne cechy. Aby poprawić możliwość klasyfikacji źródeł, wyróżnia się różne widma emisyjne częstotliwości PEM. Więc to:

1. Promieniowanie twarde (zjonizowane);
2. Optyczny (widoczny dla oka);
3. Termiczne (inaczej podczerwień);
4. Częstotliwość radiowa.

Część z nich została już rozpatrzona. Każde widmo promieniowania ma swoją własną, unikalną charakterystykę.

Charakter źródeł

W zależności od pochodzenia fale elektromagnetyczne mogą powstawać w dwóch przypadkach:

1. Kiedy następuje zakłócenie sztucznego pochodzenia.
2. Rejestracja promieniowania pochodzącego ze źródła naturalnego.

Co możesz powiedzieć o tych pierwszych? Sztuczne źródła najczęściej stanowią efekt uboczny powstający w wyniku działania różnych urządzeń i mechanizmów elektrycznych. Promieniowanie pochodzenia naturalnego wytwarza pole magnetyczne Ziemi, procesy elektryczne w atmosferze planety i syntezę jądrową w głębinach Słońca. Stopień natężenia pola elektromagnetycznego zależy od poziomu mocy źródła. Tradycyjnie rejestrowane promieniowanie dzieli się na niskopoziomowe i wysokopoziomowe. Do pierwszych należą:

1. Prawie wszystkie urządzenia wyposażone w wyświetlacz CRT (takie jak komputer).
2. Różne urządzenia gospodarstwa domowego, od systemów klimatyzacji po żelazka;
3. Systemy inżynieryjne zapewniające zasilanie w energię elektryczną różnych obiektów. Przykładami mogą być kable zasilające, gniazdka i liczniki energii elektrycznej.

Promieniowanie elektromagnetyczne wysokiego poziomu jest wytwarzane przez:

1. Linie energetyczne.
2. Cały transport elektryczny i jego infrastruktura.
3. Maszty radiowe i telewizyjne oraz stacje łączności mobilnej i mobilnej.
4. Windy i inny sprzęt dźwigowy wykorzystujący elektrownie elektromechaniczne.
5. Urządzenia do konwersji napięcia sieciowego (fale pochodzące z podstacji rozdzielczej lub transformatora).

Osobno istnieje specjalny sprzęt stosowany w medycynie i emitujący twarde promieniowanie. Przykłady obejmują MRI, urządzenia rentgenowskie i tym podobne.

Wpływ promieniowania elektromagnetycznego na człowieka

W toku licznych badań naukowcy doszli do smutnego wniosku, że długotrwałe narażenie na promieniowanie elektromagnetyczne przyczynia się do prawdziwej eksplozji chorób. Jednak wiele zaburzeń ma podłoże genetyczne. Dlatego ważna jest ochrona przed promieniowaniem elektromagnetycznym. Wynika to z faktu, że EMR charakteryzuje się wysokim poziomem aktywności biologicznej. W takim przypadku wynik wpływu zależy od:

1. Charakter promieniowania.
2. Czas trwania i intensywność wpływu.

Konkretne momenty wpływu

Wszystko zależy od lokalizacji. Absorpcja promieniowania może być lokalna lub ogólna. Przykładem drugiego przypadku jest wpływ linii energetycznych. Przykładem lokalnego narażenia są fale elektromagnetyczne emitowane przez cyfrowy zegarek lub telefon komórkowy. Należy również wspomnieć o efektach termicznych. W wyniku wibracji cząsteczek energia pola zamienia się w ciepło. Emitery mikrofalowe działają na tej zasadzie i służą do podgrzewania różnych substancji. Należy zauważyć, że wpływając na osobę, efekt termiczny jest zawsze negatywny, a nawet szkodliwy. Należy pamiętać, że jesteśmy stale narażeni na promieniowanie. W pracy, w domu, poruszając się po mieście. Z biegiem czasu negatywny efekt tylko się nasila. Dlatego też ochrona przed promieniowaniem elektromagnetycznym staje się coraz ważniejsza.

Jak możesz się chronić?

Na początku musisz wiedzieć z czym masz do czynienia. Pomoże w tym specjalne urządzenie do pomiaru promieniowania. Pozwoli Ci to ocenić stan bezpieczeństwa. W produkcji do ochrony stosowane są ekrany chłonne. Ale niestety nie są one przeznaczone do użytku w domu. Na początek możesz skorzystać z trzech wskazówek:

1. Należy zachować bezpieczną odległość od urządzeń. W przypadku linii energetycznych, wież telewizyjnych i radiowych jest to co najmniej 25 metrów. W przypadku monitorów i telewizorów CRT wystarczy trzydzieści centymetrów. Zegarki elektroniczne nie powinny znajdować się bliżej niż 5 cm, a radia i telefonów komórkowych nie zaleca się zbliżać na odległość mniejszą niż 2,5 centymetra. Możesz wybrać lokalizację za pomocą specjalnego urządzenia - miernika strumienia. Rejestrowana przez niego dopuszczalna dawka promieniowania nie powinna przekraczać 0,2 µT.
2. Spróbuj skrócić czas ekspozycji na promieniowanie.
3. Należy zawsze wyłączać urządzenia elektryczne, gdy nie są używane. W końcu nawet gdy są nieaktywne, nadal emitują pole elektromagnetyczne.

O cichym zabójcy

A artykuł zakończymy ważnym, choć dość słabo znanym w szerokich kręgach tematem – promieniowaniem. Przez całe swoje życie, rozwój i egzystencję człowiek był napromieniowany naturalnym pochodzeniem. Promieniowanie naturalne można z grubsza podzielić na narażenie zewnętrzne i wewnętrzne. Do pierwszego zalicza się promieniowanie kosmiczne, promieniowanie słoneczne, wpływ skorupy ziemskiej i powietrza. Nawet materiały budowlane, z których powstają domy i konstrukcje, generują pewne tło.

Promieniowanie ma znaczną siłę przenikania, dlatego jego zatrzymanie jest problematyczne. Aby więc całkowicie odizolować promienie, należy ukryć się za ołowianą ścianą o grubości 80 centymetrów. Promieniowanie wewnętrzne występuje, gdy naturalne substancje radioaktywne dostają się do organizmu wraz z pożywieniem, powietrzem i wodą. Radon, toron, uran, tor, rubid i rad można znaleźć w wnętrznościach ziemi. Wszystkie są wchłaniane przez rośliny, mogą znajdować się w wodzie – a po zjedzeniu dostają się do naszego organizmu.

podsumowanie innych prezentacji

„Elektroliza roztworów i stopów” – Michael Faraday (1791 – 1867). Nie dopuścić do rozpryskiwania się elektrolitu. Diagramy procesów. Cele lekcji: Elektrolity to złożone substancje, których stop i roztwory przewodzą prąd elektryczny. Szkoła średnia GBOU nr 2046, Moskwa. Cu2+ jest środkiem utleniającym. Sole, zasady, kwasy. Zasady bezpieczeństwa podczas pracy przy komputerze. Zasady bezpieczeństwa. Proces dodawania elektronów przez jony nazywa się redukcją. Katoda. Temat skały: „Elektroliza stopów i roztworów soli beztlenowych.

„Fizyka pola magnetycznego” - Umieszczając stalowy pręt wewnątrz elektromagnesu, otrzymujemy najprostszy elektromagnes. Policzmy z grubsza liczbę namagnesowanych gwoździ. Rozważmy pole magnetyczne przewodnika zwiniętego w kształcie spirali. Metoda linii pola. Cele i założenia projektu: Igła magnetyczna znajduje się w pobliżu prostego drutu. Źródło pola magnetycznego.

„Energia atomowa” - Na takich kongresach rozwiązywane są kwestie związane z pracami instalacyjnymi w elektrowniach jądrowych. Odpady radioaktywne powstają na niemal wszystkich etapach cyklu nuklearnego. Na północ Oczywiście można całkowicie zrezygnować z energetyki jądrowej. Elektrownie jądrowe, elektrownie cieplne, elektrownie wodne to nowoczesna cywilizacja. Zaporoże elektrowni jądrowej. Energia: „przeciw”.

„Fizyka światła” – Dobór okularów. Budowa obrazu w soczewce rozpraszającej. Teleskop lustrzany (odbłyśnik). Soczewka skupiająca. Optyka geometryczna. Prostoliniowość propagacji światła wyjaśnia powstawanie cieni. Zaćmienie słońca można wytłumaczyć liniowym rozchodzeniem się światła. Soczewki zbieżne (a) i rozbieżne (b). Ludzkie oko. Propagacja światła w światłowodzie.

„Zjawiska elektryczne, klasa 8” - Odpychanie. Kontakt. Substancje. Proces przekazywania ładunku elektrycznego ciału g. Tarcie. Elektrometr elektroskopowy. Urządzenia. Ładunek elektryczny. 8 klasa Zjawiska elektryczne Miejska placówka oświatowa Szkoła średnia Pervomaiskaya Khairullina Galina Aleksandrowna. + DWA rodzaje opłat -. Zjawiska elektryczne początku XVII wieku. Materiały nieprzewodzące (dielektryki) - ebonit - bursztyn Guma porcelanowa. Z dielektryków. ELEKTRON (grecki) - BURSZTYN. Ładunki nie znikają ani nie pojawiają się, lecz są jedynie redystrybuowane pomiędzy dwoma ciałami. Izolatory. Przyciągają słomę, puch i futro. Tarcie. Obydwa ciała są naelektryzowane.

„Działalność Łomonosowa” - Szkolenie trwało przez cały rok. : Działalność literacka. Rozwój działalności Łomonosowa. Łomonosow ma 300 lat. Nowy okres w życiu. Podróż do Moskwy. Znaczenie chemii w życiu Łomonosowa.

Promieniowanie to proces fizyczny, w wyniku którego następuje przekazywanie energii za pomocą fal elektromagnetycznych. Odwrotny proces promieniowania nazywany jest absorpcją. Rozważmy tę kwestię bardziej szczegółowo, a także podamy przykłady promieniowania w życiu codziennym i przyrodzie.

Fizyka występowania promieniowania

Każde ciało składa się z atomów, które z kolei tworzą jądra, naładowane dodatnio, oraz elektrony, które tworzą powłoki elektronowe wokół jąder i są naładowane ujemnie. Atomy są zaprojektowane w taki sposób, że mogą znajdować się w różnych stanach energetycznych, czyli mogą mieć zarówno energię wyższą, jak i niższą. Kiedy atom ma najniższą energię, mówimy o jego stanie podstawowym, każdy inny stan energetyczny atomu nazywa się wzbudzonym.

Istnienie różnych stanów energetycznych atomu wynika z faktu, że jego elektrony mogą znajdować się na określonych poziomach energetycznych. Kiedy elektron przemieszcza się z wyższego poziomu na niższy, atom traci energię, którą emituje do otaczającej przestrzeni w postaci fotonu, cząstki nośnej fal elektromagnetycznych. Przeciwnie, przejściu elektronu z niższego na wyższy poziom towarzyszy absorpcja fotonu.

Istnieje kilka sposobów przeniesienia elektronu atomu na wyższy poziom energetyczny, które polegają na przeniesieniu energii. Może to być albo wpływ zewnętrznego promieniowania elektromagnetycznego na dany atom, albo przeniesienie do niego energii za pomocą środków mechanicznych lub elektrycznych. Ponadto atomy mogą otrzymywać, a następnie uwalniać energię w wyniku reakcji chemicznych.

Widmo elektromagnetyczne

Zanim przejdziemy do przykładów promieniowania w fizyce, należy zauważyć, że każdy atom emituje określone porcje energii. Dzieje się tak dlatego, że stany, w jakich elektron może znajdować się w atomie, nie są arbitralne, ale ściśle określone. W związku z tym przejściu między tymi stanami towarzyszy emisja pewnej ilości energii.

Z fizyki atomowej wiadomo, że fotony powstające w wyniku przejść elektronowych w atomie mają energię wprost proporcjonalną do częstotliwości ich oscylacji i odwrotnie proporcjonalną do długości fali (foton jest falą elektromagnetyczną, którą charakteryzuje prędkość propagacji, długość i częstotliwość). Ponieważ atom substancji może emitować tylko określony zestaw energii, oznacza to, że długości fal emitowanych fotonów są również specyficzne. Zbiór wszystkich tych długości nazywany jest widmem elektromagnetycznym.

Jeśli długość fali fotonu mieści się w przedziale od 390 nm do 750 nm, wówczas mówimy o świetle widzialnym, ponieważ człowiek może je dostrzec na własne oczy; jeśli długość fali jest mniejsza niż 390 nm, wówczas takie fale elektromagnetyczne mają dużą energię i są zwane promieniowaniem ultrafioletowym, rentgenowskim lub gamma. W przypadku długości większych niż 750 nm fotony mają niską energię i nazywane są promieniowaniem podczerwonym, mikro- lub radiowym.

Promieniowanie cieplne ciał

Każde ciało, które ma temperaturę różną od zera absolutnego, emituje energię, w tym przypadku mówimy o promieniowaniu cieplnym lub temperaturowym. W tym przypadku temperatura określa zarówno widmo elektromagnetyczne promieniowania cieplnego, jak i ilość energii emitowanej przez ciało. Im wyższa temperatura, tym więcej energii ciało emituje do otaczającej przestrzeni i tym bardziej jego widmo elektromagnetyczne przesuwa się w stronę obszaru wysokich częstotliwości. Procesy promieniowania cieplnego opisują prawa Stefana-Boltzmanna, Plancka i Wiena.

Przykłady promieniowania w życiu codziennym

Jak powiedziano powyżej, absolutnie każde ciało emituje energię w postaci fal elektromagnetycznych, ale procesu tego nie zawsze można zobaczyć gołym okiem, ponieważ temperatury otaczających nas ciał są zwykle zbyt niskie, więc ich widmo leży w niskim obszar częstotliwości niewidoczny dla ludzi.

Uderzającym przykładem promieniowania w zakresie widzialnym jest żarówka elektryczna. Płynąc spiralnie, prąd elektryczny nagrzewa włókno wolframowe do 3000 K. Tak wysoka temperatura powoduje, że włókno zaczyna emitować fale elektromagnetyczne, których maksimum przypada na długofalową część widma widzialnego.

Innym przykładem promieniowania w życiu codziennym jest kuchenka mikrofalowa, która emituje mikrofale niewidoczne dla ludzkiego oka. Fale te są pochłaniane przez obiekty zawierające wodę, zwiększając w ten sposób ich energię kinetyczną, a w efekcie temperaturę.

Wreszcie przykładem promieniowania w zakresie podczerwieni w życiu codziennym jest promiennik akumulatora grzewczego. Nie widzimy jego promieniowania, ale czujemy to ciepło.

Naturalnie emitujące obiekty

Być może najbardziej uderzającym przykładem promieniowania w przyrodzie jest nasza gwiazda - Słońce. Temperatura na powierzchni Słońca wynosi ok. dlatego jego maksymalne promieniowanie występuje przy długości fali 475 nm, czyli mieści się w widmie widzialnym.

Słońce nagrzewa otaczające go planety i ich satelity, które również zaczynają świecić. Należy tu rozróżnić światło odbite i promieniowanie cieplne. Zatem naszą Ziemię można zobaczyć z kosmosu w postaci niebieskiej kuli właśnie dzięki odbitemu światłu słonecznemu. Jeśli mówimy o promieniowaniu cieplnym planety, to ono również występuje, ale leży w obszarze widma mikrofalowego (około 10 mikronów).

Oprócz światła odbitego interesujące jest podanie innego przykładu promieniowania w przyrodzie, które jest kojarzone ze świerszczami. Emitowane przez nie światło widzialne nie ma nic wspólnego z promieniowaniem cieplnym i jest wynikiem reakcji chemicznej pomiędzy tlenem atmosferycznym a lucyferyną (substancją występującą w komórkach owadów). Zjawisko to nazywa się bioluminescencją.