Sammanfattning om fysik på ämnet: Läs strålning. Strålning: dess typer och effekter på kroppen Vad är strålning i fysiken

Idag ska vi prata om vad strålning är i fysiken. Låt oss prata om naturen hos elektroniska övergångar och ge en elektromagnetisk skala.

Gudom och atom

Materiens struktur blev ett ämne av intresse för forskare för mer än två tusen år sedan. Forntida grekiska filosofer ställde frågor om hur luft skiljer sig från eld och jord från vatten, varför marmor är vit och kol är svart. De skapade komplexa system av inbördes beroende komponenter, motbevisade eller stödde varandra. Och de mest obegripliga fenomenen, till exempel ett blixtnedslag eller soluppgång, tillskrevs gudarnas handling.

En gång, efter att ha observerat templets steg i många år, märkte en vetenskapsman: varje fot som står på en sten bär bort en liten partikel av materia. Med tiden ändrade marmorn form och föll i mitten. Namnet på denna vetenskapsman är Leucippus, och han kallade de minsta partiklarna atomer, odelbara. Detta började vägen till att studera vad strålning är i fysiken.

Påsk och ljus

Sedan kom mörka tider och vetenskapen övergavs. Alla som försökte studera naturens krafter kallades häxor och trollkarlar. Men märkligt nog var det religionen som satte fart på vetenskapens vidare utveckling. Studiet av vad strålning är i fysiken började med astronomi.

Tiden för att fira påsk beräknades olika varje gång på den tiden. Det komplexa systemet av relationer mellan vårdagjämningen, 26-dagars måncykeln och 7-dagarsveckan förhindrade sammanställningen av datumtabeller för firandet av påsk i mer än ett par år. Men kyrkan var tvungen att planera allt i förväg. Därför beordrade påven Leo X sammanställningen av mer exakta tabeller. Detta krävde noggrann observation av månens, stjärnornas och solens rörelser. Och till slut insåg Nicolaus Copernicus: Jorden är inte platt och inte universums centrum. En planet är en boll som kretsar runt solen. Och månen är en sfär i jordens bana. Naturligtvis kan man fråga sig: "Vad har allt detta att göra med vad strålning är i fysiken?" Låt oss avslöja det nu.

Oval och balk

Senare kompletterade Kepler det kopernikanska systemet genom att fastställa att planeterna rör sig i ovala banor, och denna rörelse är ojämn. Men det var just det första steget som ingav mänskligheten ett intresse för astronomi. Och där var det inte långt ifrån frågorna: "Vad är en stjärna?", "Varför ser människor dess strålar?" och "Hur skiljer sig en armatur från en annan?" Men först måste du flytta från stora föremål till de minsta. Och så kommer vi till strålning, ett begrepp inom fysiken.

Atom och russin

I slutet av artonhundratalet hade tillräcklig kunskap samlats om materiens minsta kemiska enheter - atomer. De var kända för att vara elektriskt neutrala, men innehålla både positivt och negativt laddade element.

Många antaganden har gjorts: att positiva laddningar är fördelade i ett negativt fält, som russin i en bulle, och att en atom är en droppe av olikt laddade flytande delar. Men Rutherfords erfarenhet klargjorde allt. Han bevisade att i mitten av atomen finns en positiv tung kärna, och runt den finns det lätta negativa elektroner. Och konfigurationen av skalen är olika för varje atom. Det är här strålningens egenheter i fysiken för elektroniska övergångar ligger.

Bor och omloppsbana

När forskare fick reda på att de lätta negativa delarna av atomen är elektroner uppstod en annan fråga - varför de inte faller på kärnan. När allt kommer omkring, enligt Maxwells teori, strålar alla rörliga laddningar och förlorar därför energi. Men atomer fanns lika länge som universum och skulle inte förintas. Bohr kom till undsättning. Han postulerade att elektroner är i vissa stationära banor runt atomkärnan och bara kan vara i dem. Övergången av en elektron mellan banor utförs av ett ryck med absorption eller emission av energi. Denna energi kan till exempel vara ett ljuskvantum. I huvudsak har vi nu skisserat definitionen av strålning i partikelfysik.

Vätgas och fotografi

Till en början uppfanns fototekniken som ett kommersiellt projekt. Folk ville vara kvar i århundraden, men alla hade inte råd att beställa ett porträtt av en konstnär. Och fotografier var billiga och krävde inte en så stor investering. Sedan satte konsten att glas och silvernitrat militära angelägenheter i sin tjänst. Och sedan började vetenskapen dra fördel av ljuskänsliga material.

Spectra fotograferades först. Det har länge varit känt att hett väte avger specifika linjer. Avståndet mellan dem följde en viss lag. Men spektrumet av helium var mer komplext: det innehöll samma uppsättning linjer som väte, och en till. Den andra serien lydde inte längre lagen som härleddes för den första serien. Här kom Bohrs teori till undsättning.

Det visade sig att det bara finns en elektron i en väteatom, och den kan röra sig från alla högre exciterade banor till en lägre. Detta var den första serien av rader. Tyngre atomer är mer komplexa.

Lins, galler, spektrum

Detta markerade början på användningen av strålning i fysiken. Spektralanalys är ett av de mest kraftfulla och pålitliga sätten att bestämma ett ämnes sammansättning, kvantitet och struktur.

1. Elektronemissionsspektrumet kommer att berätta vad som finns i objektet och hur stor procentandelen av en viss komponent är. Denna metod används inom absolut alla vetenskapsområden: från biologi och medicin till kvantfysik.
2. Absorptionsspektrumet kommer att berätta vilka joner och i vilka positioner som finns i det fasta gittret.
3. Rotationsspektrumet kommer att visa hur långt ifrån varandra molekylerna är inuti atomen, hur många och vilken typ av bindningar varje grundämne har.

Och tillämpningsområdena för elektromagnetisk strålning är otaliga:

• radiovågor utforskar strukturen hos mycket avlägsna föremål och planeternas inre;
• termisk strålning kommer att berätta om energin i processer;
• synligt ljus kommer att tala om för dig i vilka riktningar de ljusaste stjärnorna ligger;
• ultravioletta strålar kommer att göra det klart att högenergiinteraktioner förekommer;
• Röntgenspektrumet i sig låter människor studera materiens struktur (inklusive människokroppen), och närvaron av dessa strålar i kosmiska objekt kommer att meddela forskarna att det finns en neutronstjärna, en supernovaexplosion eller ett svart hål i fokus av teleskopet.

Ren svart kropp

Men det finns ett speciellt avsnitt som studerar vad termisk strålning är i fysiken. Till skillnad från atomljus har termisk emission av ljus ett kontinuerligt spektrum. Och det bästa modellobjektet för beräkningar är en absolut svart kropp. Detta är ett föremål som "fångar" allt ljus som faller på det, men som inte släpper tillbaka det. Märkligt nog avger en helt svart kropp strålning, och den maximala våglängden kommer att bero på modellens temperatur. Inom klassisk fysik gav termisk strålning upphov till en paradox: det visade sig att varje upphettad sak borde utstråla mer och mer energi tills dess energi i det ultravioletta området skulle förstöra universum.

Max Planck kunde lösa paradoxen. Han introducerade en ny kvantitet, kvantum, i strålningsformeln. Utan att ge det någon speciell fysisk mening upptäckte han en hel värld. Nu är kvantisering av kvantiteter grunden för modern vetenskap. Forskare insåg att fält och fenomen består av odelbara element, kvanta. Detta ledde till djupare studier av materia. Till exempel hör den moderna världen till halvledare. Tidigare var allt enkelt: metall leder ström, andra ämnen är dielektriska. Och ämnen som kisel och germanium (halvledare) beter sig obegripligt i förhållande till el. För att lära sig att kontrollera deras egenskaper var det nödvändigt att skapa en hel teori och beräkna alla möjligheter för p-n-korsningar.

Du är väl medveten om att den huvudsakliga värmekällan på jorden är solen. Hur överförs värme från solen? Jorden ligger trots allt på ett avstånd av 15 10 7 km från den. Allt detta utrymme utanför vår atmosfär innehåller mycket sällsynt materia.

Som bekant är energiöverföring genom värmeledning omöjlig i vakuum. Det kan inte heller uppstå på grund av konvektion. Därför finns det en annan typ av värmeöverföring.

Låt oss studera denna typ av värmeöverföring genom experiment.

Låt oss ansluta vätsketrycksmätaren med ett gummislang till kylflänsen (fig. 12).

Om du tar med en metallbit som är uppvärmd till en hög temperatur till kylflänsens mörka yta kommer vätskenivån i tryckmätarens armbåge som är ansluten till kylflänsen att minska (bild 12, a). Uppenbarligen har luften i kylflänsen värmts upp och expanderat. Den snabba uppvärmningen av luften i kylflänsen kan endast förklaras av överföringen av energi till den från den uppvärmda kroppen.

Ris. 12. Överföring av energi genom strålning

Energi överfördes i detta fall inte av värmeledningsförmåga. När allt kommer omkring, mellan den uppvärmda kroppen och kylflänsen fanns det luft - en dålig värmeledare. Konvektion kan inte heller observeras här, eftersom kylflänsen är placerad bredvid den uppvärmda kroppen och inte ovanför den. Därav, i detta fall sker energiöverföring genomstrålning.

Energiöverföring genom strålning skiljer sig från andra typer av värmeöverföring. Det kan utföras i ett fullständigt vakuum.

Alla kroppar avger energi: både starkt uppvärmda och svagt uppvärmda, till exempel människokroppen, en kamin, en elektrisk glödlampa, etc. Men ju högre temperatur en kropp har, desto mer energi överför den genom strålning. I detta fall absorberas energin delvis av omgivande kroppar och delvis reflekteras. När energi absorberas värms kroppar upp olika beroende på ytans tillstånd.

Om du vrider värmemottagaren till den uppvärmda metallkroppen, först med den mörka sidan och sedan med den ljusa sidan, kommer vätskekolonnen i tryckmätarens armbåge som är ansluten till värmemottagaren att minska i det första fallet (se bild 12, a), och i den andra (fig. 12, b) kommer att stiga. Detta visar att kroppar med mörk yta absorberar energi bättre än kroppar med ljus yta.

Samtidigt svalnar kroppar med mörk yta snabbare av strålning än kroppar med ljus yta. Till exempel, i en ljus vattenkokare, håller varmt vatten en hög temperatur längre än i en mörk.

Kroppens förmåga att absorbera strålningsenergi på olika sätt används i praktiken. Således är ytan på luftburna väderballonger och flygplansvingar målade med silverfärg så att de inte värms upp av solen. Om det tvärtom är nödvändigt att använda solenergi, till exempel i instrument installerade på konstgjorda jordsatelliter, är dessa delar av instrumenten mörkmålade.

Frågor

1. Hur demonstrerar man experimentellt överföringen av energi genom strålning?
2. Vilka kroppar absorberar strålningsenergi bättre och vilka sämre?
3. Hur tar en person i praktiken hänsyn till kropparnas olika förmåga att absorbera strålningsenergi?

Övning 5

1. På sommaren värms luften i byggnaden upp och får energi på olika sätt: genom väggarna, genom ett öppet fönster in i vilket varm luft kommer in, genom glas som låter solenergin passera igenom. Vilken typ av värmeöverföring har vi att göra med i varje enskilt fall?
2. Ge exempel som visar att kroppar med mörk yta värms upp kraftigare av strålning än kroppar med ljus yta.
3. Varför kan man hävda att energi inte kan överföras från solen till jorden genom konvektion och värmeledning? Hur överförs det?

Träning

Använd en utomhustermometer och mät temperaturen först på den soliga sidan av huset, sedan på den skuggiga sidan. Förklara varför termometeravläsningarna skiljer sig åt.

Det här är intressant...

Termos. Det är ofta nödvändigt att hålla maten varm eller kall. För att förhindra att kroppen kyls eller värms måste du minska värmeöverföringen. Samtidigt strävar de efter att säkerställa att energi inte överförs av någon typ av värmeöverföring: värmeledningsförmåga, konvektion, strålning. En termos används för dessa ändamål (bild 13).

Ris. 13. Termosenhet

Den består av ett kärl med 4 glas med dubbla väggar. Väggarnas inre yta är täckt med ett glänsande metallskikt och luft pumpas ut från utrymmet mellan kärlets väggar. Utrymmet mellan väggarna, utan luft, leder nästan ingen värme. Metallskiktet, reflekterande, förhindrar överföring av energi genom strålning. För att skydda glaset från skador placeras termosen i ett speciellt metall- eller plasthölje 3. Kärlet är förseglat med en propp 2 och ett lock 1 skruvas på toppen.

Värmeöverföring och flora. I naturen och mänskligt liv spelar växtvärlden en oerhört viktig roll. Livet för allt levande på jorden är omöjligt utan vatten och luft.

Temperaturförändringar sker ständigt i luftlagren som gränsar till jorden och marken. Jorden värms upp under dagen då den absorberar energi. På natten, tvärtom, kyls det ner och frigör energi. Värmeutbytet mellan mark och luft påverkas av förekomsten av vegetation, såväl som väderlek. Jord täckt med vegetation är dåligt uppvärmd av strålning. Kraftig nedkylning av jorden observeras också på klara, molnfria nätter. Strålning från marken går fritt ut i rymden. Tidigt på våren förekommer frost på sådana nätter. Under molniga perioder minskar förlusten av markenergi genom strålning. Molnen fungerar som en skärm.

Växthus används för att öka marktemperaturen och skydda grödor från frost. Glasramar eller de som är gjorda av film överför solstrålning (synlig) bra. Under dagen värms jorden upp. På natten överför glas eller film mindre lätt osynlig strålning från marken. Jorden fryser inte. Växthus förhindrar också uppåtgående rörelse av varm luft - konvektion.

Som ett resultat är temperaturen i växthus högre än i omgivningen.

Tidigare kom människor, för att förklara vad de inte förstod, på olika fantastiska saker - myter, gudar, religion, magiska varelser. Och även om ett stort antal människor fortfarande tror på dessa vidskepelser, vet vi nu att det finns en förklaring till allt. Ett av de mest intressanta, mystiska och fantastiska ämnena är strålning. Vad är det? Vilka typer av det finns? Vad är strålning i fysiken? Hur absorberas det? Är det möjligt att skydda sig mot strålning?

allmän information

Så, följande typer av strålning särskiljs: vågrörelse av mediet, korpuskulär och elektromagnetisk. Mest uppmärksamhet kommer att ägnas åt det senare. När det gäller mediets vågrörelse kan vi säga att den uppstår som ett resultat av den mekaniska rörelsen av ett visst föremål, vilket orsakar en successiv sällsynthet eller komprimering av mediet. Exempel inkluderar infraljud eller ultraljud. Korpuskulär strålning är ett flöde av atomära partiklar som elektroner, positroner, protoner, neutroner, alfa, som åtföljs av naturligt och artificiellt sönderfall av kärnor. Låt oss prata om dessa två för nu.

Inflytande

Låt oss överväga solstrålning. Detta är en kraftfull läkande och förebyggande faktor. Uppsättningen av åtföljande fysiologiska och biokemiska reaktioner som uppstår med ljusets deltagande kallas fotobiologiska processer. De deltar i syntesen av biologiskt viktiga föreningar, tjänar till att få information och orientering i rymden (seende) och kan också orsaka skadliga konsekvenser, såsom uppkomsten av skadliga mutationer, förstörelsen av vitaminer, enzymer och proteiner.

Om elektromagnetisk strålning

I framtiden kommer artikeln uteslutande att ägnas åt honom. Vad gör strålning i fysiken, hur påverkar den oss? EMR är elektromagnetiska vågor som sänds ut av laddade molekyler, atomer och partiklar. Stora källor kan vara antenner eller andra strålningssystem. Strålningens våglängd (oscillationsfrekvens) tillsammans med källorna är av avgörande betydelse. Så, beroende på dessa parametrar, särskiljs gamma-, röntgen- och optisk strålning. Den senare är uppdelad i ett antal andra underarter. Så detta är infraröd, ultraviolett, radiostrålning, såväl som ljus. Räckvidden är upp till 10 -13. Gammastrålning genereras av exciterade atomkärnor. Röntgenstrålar kan erhållas genom att bromsa accelererade elektroner, såväl som genom deras övergång från fria nivåer. Radiovågor lämnar sina spår när de flyttar elektriska växelströmmar längs ledarna i strålningssystem (till exempel antenner).

Om ultraviolett strålning

Biologiskt är UV-strålar de mest aktiva. Om de kommer i kontakt med huden kan de orsaka lokala förändringar i vävnad och cellulära proteiner. Dessutom registreras effekten på hudreceptorer. Det påverkar hela organismen på ett reflexmässigt sätt. Eftersom det är en ospecifik stimulator av fysiologiska funktioner, har den en gynnsam effekt på kroppens immunsystem, såväl som på mineral-, protein-, kolhydrat- och fettmetabolismen. Allt detta visar sig i form av en allmän hälsoförbättrande, tonisk och förebyggande effekt av solstrålning. Det är värt att nämna några specifika egenskaper som ett visst vågområde har. Således bidrar strålningens inverkan på en person med en längd på 320 till 400 nanometer till erytem-garvningseffekten. I intervallet från 275 till 320 nm registreras svagt bakteriedödande och antirakitiska effekter. Men ultraviolett strålning från 180 till 275 nm skadar biologisk vävnad. Därför bör försiktighet iakttas. Långvarig direkt solstrålning, även i det säkra spektrumet, kan leda till allvarliga erytem med svullnad av huden och en betydande försämring av hälsan. Upp till att öka sannolikheten för att utveckla hudcancer.

Reaktion på solljus

Först och främst bör infraröd strålning nämnas. Det har en termisk effekt på kroppen, vilket beror på graden av absorption av strålar av huden. Ordet "bränna" används för att beskriva dess effekt. Det synliga spektrumet påverkar den visuella analysatorn och det centrala nervsystemets funktionella tillstånd. Och genom det centrala nervsystemet och till alla mänskliga system och organ. Det bör noteras att vi inte bara påverkas av belysningsgraden utan också av solljusets färgområde, det vill säga hela strålningsspektrumet. Färguppfattningen beror alltså på våglängden och påverkar vår känslomässiga aktivitet, såväl som olika kroppssystems funktion.

Röd färg retar upp psyket, förstärker känslor och ger en känsla av värme. Men det tröttnar snabbt, bidrar till muskelspänningar, ökad andning och ökat blodtryck. Orange framkallar en känsla av välbefinnande och munterhet, medan gult lyfter humöret och stimulerar nervsystemet och synen. Grönt är lugnande, användbart vid sömnlöshet, trötthet och förbättrar kroppens övergripande ton. Färgen violett har en avslappnande effekt på psyket. Blått lugnar nervsystemet och håller musklerna tonade.

En liten reträtt

Varför, när vi överväger vad strålning är i fysiken, talar vi mest om EMR? Faktum är att det är precis vad som menas i de flesta fall när ämnet tas upp. Samma korpuskulära strålning och vågrörelse hos mediet är en storleksordning mindre i skala och känd. Mycket ofta, när de talar om typer av strålning, menar de uteslutande de som EMR är uppdelat i, vilket är fundamentalt fel. När allt kommer omkring, när man talar om vad strålning är i fysiken, bör uppmärksamhet ägnas åt alla aspekter. Men samtidigt läggs tonvikten på de viktigaste punkterna.

Om strålkällor

Vi fortsätter att överväga elektromagnetisk strålning. Vi vet att det representerar vågor som uppstår när ett elektriskt eller magnetiskt fält störs. Denna process tolkas av modern fysik utifrån teorin om våg-partikeldualitet. Således är det känt att den minsta delen av EMR är ett kvantum. Men samtidigt tror man att den också har frekvensvågsegenskaper, på vilka huvudegenskaperna beror. För att förbättra förmågan att klassificera källor urskiljs olika emissionsspektra av EMR-frekvenser. Så det här:

1. Hård strålning (joniserad);
2. Optisk (synlig för ögat);
3. Termisk (aka infraröd);
4. Radiofrekvens.

Några av dem har redan övervägts. Varje strålningsspektrum har sina egna unika egenskaper.

Källornas art

Beroende på deras ursprung kan elektromagnetiska vågor uppstå i två fall:

1. När det finns en störning av artificiellt ursprung.
2. Registrering av strålning som kommer från en naturlig källa.

Vad kan du säga om de första? Konstgjorda källor representerar oftast en bieffekt som uppstår som ett resultat av driften av olika elektriska enheter och mekanismer. Strålning av naturligt ursprung genererar jordens magnetfält, elektriska processer i planetens atmosfär och kärnfusion i solens djup. Graden av elektromagnetisk fältstyrka beror på källans effektnivå. Konventionellt delas strålningen som registreras in i lågnivå och högnivå. De första inkluderar:

1. Nästan alla enheter utrustade med en CRT-skärm (som en dator).
2. Olika hushållsapparater, från klimatkontrollsystem till strykjärn;
3. Tekniska system som ger elförsörjning till olika objekt. Exempel är strömkablar, uttag och elmätare.

Elektromagnetisk strålning på hög nivå produceras av:

1. Kraftledningar.
2. Alla elektriska transporter och dess infrastruktur.
3. Radio- och tv-torn, samt mobila och mobila kommunikationsstationer.
4. Hissar och annan lyftutrustning som använder elektromekaniska kraftverk.
5. Nätverksspänningsomvandlingsanordningar (vågor som kommer från en distributionsstation eller transformator).

Separat finns specialutrustning som används inom medicin och avger hård strålning. Exempel är MRT, röntgenapparater och liknande.

Inverkan av elektromagnetisk strålning på människor

Under loppet av många studier har forskare kommit till den sorgliga slutsatsen att långvarig exponering för EMR bidrar till en verklig explosion av sjukdomar. Men många störningar förekommer på genetisk nivå. Därför är skydd mot elektromagnetisk strålning viktigt. Detta beror på att EMR har en hög biologisk aktivitet. I det här fallet beror resultatet av påverkan på:

1. Strålningens natur.
2. Varaktighet och intensitet av påverkan.

Specifika ögonblick av påverkan

Allt beror på lokaliseringen. Absorption av strålning kan vara lokal eller generell. Ett exempel på det andra fallet är effekten som kraftledningar har. Ett exempel på lokal exponering är de elektromagnetiska vågorna som sänds ut av en digital klocka eller mobiltelefon. Termiska effekter bör också nämnas. På grund av molekylernas vibrationer omvandlas fältenergin till värme. Mikrovågsstrålare fungerar enligt denna princip och används för att värma olika ämnen. Det bör noteras att när man påverkar en person är den termiska effekten alltid negativ och till och med skadlig. Det bör noteras att vi ständigt utsätts för strålning. På jobbet, hemma, röra sig i staden. Med tiden förstärks den negativa effekten bara. Därför blir skydd mot elektromagnetisk strålning allt viktigare.

Hur kan du skydda dig?

Till en början måste du veta vad du har att göra med. En speciell anordning för att mäta strålning kommer att hjälpa till med detta. Det låter dig bedöma säkerhetsläget. I produktionen används absorberande skärmar som skydd. Men tyvärr är de inte designade för användning hemma. För att komma igång, här är tre tips du kan följa:

1. Du bör hålla dig på säkert avstånd från enheter. För kraftledningar, tv- och radiotorn är detta minst 25 meter. Med CRT-skärmar och tv-apparater räcker det med trettio centimeter. Elektroniska klockor bör inte vara närmare än 5 cm. Och det rekommenderas inte att föra radioapparater och mobiltelefoner närmare än 2,5 centimeter. Du kan välja en plats med en speciell enhet - en flödesmätare. Den tillåtna stråldosen som registreras av den bör inte överstiga 0,2 µT.
2. Försök att minska tiden du har för att utsättas för strålning.
3. Du bör alltid stänga av elektriska apparater när de inte används. Trots allt, även när de är inaktiva, fortsätter de att avge EMR.

Om den tysta mördaren

Och vi kommer att avsluta artikeln med ett viktigt, men ganska dåligt känt i vida kretsar, ämne - strålning. Under hela sitt liv, utveckling och existens bestrålades människan av naturlig bakgrund. Naturlig strålning kan grovt delas in i extern och intern exponering. Den första inkluderar kosmisk strålning, solstrålning, påverkan av jordskorpan och luft. Även de byggmaterial som hus och strukturer skapas av genererar en viss bakgrund.

Strålning har en betydande penetrerande kraft, så att stoppa den är problematiskt. Så för att isolera strålarna helt måste du gömma dig bakom en blyvägg som är 80 centimeter tjock. Intern strålning uppstår när naturliga radioaktiva ämnen kommer in i kroppen tillsammans med mat, luft och vatten. Radon, toron, uran, torium, rubidium och radium kan hittas i jordens tarmar. Alla tas upp av växter, kan vara i vatten - och när de äts kommer de in i vår kropp.

sammanfattning av andra presentationer

"Elektrolys av lösningar och smältor" - Michael Faraday (1791 - 1867). Låt inte elektrolyt stänka. Processdiagram. Lektionens mål: Elektrolyter är komplexa ämnen vars smältor och lösningar leder elektrisk ström. GBOU gymnasieskola nr 2046, Moskva. Cu2+ är ett oxidationsmedel. Salter, alkalier, syror. Säkerhetsregler när du arbetar på en PC. Säkerhets regler. Processen att tillföra elektroner med joner kallas reduktion. Katod. Bergstema: ”Elektrolys av smältor och lösningar av syrefria salter.

"Magnetfältets fysik" - Genom att placera en stålstav inuti solenoiden får vi den enklaste elektromagneten. Låt oss ungefär räkna antalet magnetiserade naglar. Betrakta magnetfältet hos en ledare som är lindad i form av en spiral. Fältlinjemetod. Mål och syften med projektet: En magnetisk nål är placerad nära en rak tråd. Magnetisk fältkälla.

"Atomenergi" - Vid sådana kongresser löses frågor relaterade till installationsarbete vid kärnkraftverk. Radioaktivt avfall genereras i nästan alla stadier av kärnkraftscykeln. Norr ut Naturligtvis kan kärnkraften överges helt och hållet. Kärnkraftverk, termiska kraftverk, vattenkraftverk är modern civilisation. Zaporozhye kärnkraftverk. Energi: "mot".

"Ljusets fysik" - Urval av glasögon. Konstruktion av en bild i en divergerande lins. Spegelteleskop (reflektor). Konvergerande lins. Geometrisk optik. Ljusets rakhet förklarar bildandet av skuggor. En solförmörkelse förklaras av ljusets linjära utbredning. Konvergerande (a) och divergerande (b) linser. Mänskligt öga. Förökning av ljus i en fiberljusledare.

"Elektriska fenomen, klass 8" - Repel. Kontakt. Ämnen. Processen att överföra en elektrisk laddning till kroppen g. Friktion. Elektroskopelektrometer. Enheter. Elektrisk laddning. Klass 8. Elektriska fenomen Kommunal läroanstalt Pervomaiskaya gymnasieskola Khairullina Galina Aleksandrovna. + TVÅ typer av avgifter -. Elektriska fenomen tidigt 1600-tal. Icke-ledare (Dielektrik) - ebonit - bärnsten Porslinsgummi. Från dielektrikum. ELEKTRON (grekiska) - AMBER. Laddningar försvinner inte eller dyker upp, utan omfördelas bara mellan två kroppar. Isolatorer. De drar till sig sugrör, ludd och päls. Friktion. Båda kropparna är elektrifierade.

"Lomonosovs aktiviteter" - Utbildning genomfördes året runt. : Litterär verksamhet. Utveckling av Lomonosovs verksamhet. Lomonosov är 300 år gammal. En ny period i livet. Resa till Moskva. Kemins betydelse i Lomonosovs liv.

Strålning är en fysisk process som resulterar i överföring av energi med hjälp av elektromagnetiska vågor. Den omvända processen av strålning kallas absorption. Låt oss överväga denna fråga mer i detalj, och också ge exempel på strålning i vardagen och naturen.

Fysik för strålningsförekomst

Varje kropp består av atomer, som i sin tur bildas av kärnor, laddade positivt, och elektroner, som bildar elektronskal runt kärnorna och är negativt laddade. Atomer är utformade på ett sådant sätt att de kan vara i olika energitillstånd, det vill säga de kan ha både högre och lägre energi. När en atom har lägst energi talar vi om dess grundtillstånd, vilket annat energitillstånd som helst i atomen kallas exciterat.

Förekomsten av olika energitillstånd hos en atom beror på att dess elektroner kan lokaliseras på vissa energinivåer. När en elektron rör sig från en högre nivå till en lägre, förlorar atomen energi, som den sänder ut i det omgivande rymden i form av en foton, bärarpartikeln för elektromagnetiska vågor. Tvärtom, övergången av en elektron från en lägre till en högre nivå åtföljs av absorptionen av en foton.

Det finns flera sätt att överföra en elektron i en atom till en högre energinivå, vilket innebär överföring av energi. Detta kan antingen vara påverkan av extern elektromagnetisk strålning på atomen i fråga, eller överföring av energi till den med mekaniska eller elektriska medel. Dessutom kan atomer ta emot och sedan frigöra energi genom kemiska reaktioner.

Elektromagnetiskt spektrum

Innan du går vidare till exempel på strålning i fysiken bör det noteras att varje atom avger vissa delar av energi. Detta händer eftersom tillstånden där en elektron kan vara i en atom inte är godtyckliga, utan strikt definierade. Följaktligen åtföljs övergången mellan dessa tillstånd av utsläpp av en viss mängd energi.

Det är känt från atomfysiken att fotoner som genereras som ett resultat av elektroniska övergångar i en atom har energi som är direkt proportionell mot deras oscillationsfrekvens och omvänt proportionell mot våglängden (en foton är en elektromagnetisk våg, som kännetecknas av fortplantningshastighet, längd och frekvens). Eftersom en atom av ett ämne bara kan avge en viss uppsättning energier, betyder det att våglängderna för de emitterade fotonerna också är specifika. Uppsättningen av alla dessa längder kallas det elektromagnetiska spektrumet.

Om våglängden för en foton ligger mellan 390 nm och 750 nm, då talar vi om synligt ljus, eftersom en person kan uppfatta det med sina egna ögon; om våglängden är mindre än 390 nm, så har sådana elektromagnetiska vågor hög energi och är kallas ultraviolett-, röntgen- eller gammastrålning. För längder större än 750 nm har fotoner låg energi och kallas infraröd, mikro- eller radiostrålning.

Termisk strålning av kroppar

Varje kropp som har en annan temperatur än absolut noll avger energi, i det här fallet talar vi om termisk eller temperaturstrålning. I det här fallet bestämmer temperaturen både det elektromagnetiska spektrumet av termisk strålning och mängden energi som emitteras av kroppen. Ju högre temperatur, desto mer energi avger kroppen i det omgivande utrymmet, och desto mer skiftar dess elektromagnetiska spektrum till högfrekvensområdet. Termiska strålningsprocesser beskrivs av Stefan-Boltzmann, Planck och Wiens lagar.

Exempel på strålning i vardagen

Som nämnts ovan avger absolut vilken kropp som helst energi i form av elektromagnetiska vågor, men denna process kan inte alltid ses med blotta ögat, eftersom temperaturerna i kropparna runt omkring oss vanligtvis är för låga, så deras spektrum ligger i en låg- frekvensområde som är osynligt för människor.

Ett slående exempel på strålning i det synliga området är en elektrisk glödlampa. Genom att passera en spiral värmer den elektriska strömmen volframtråden till 3000 K. En sådan hög temperatur leder till det faktum att glödtråden börjar avge elektromagnetiska vågor, vars maximala fall faller på den långa våglängdsdelen av det synliga spektrumet.

Ett annat exempel på strålning i vardagen är en mikrovågsugn, som avger mikrovågor som är osynliga för det mänskliga ögat. Dessa vågor absorberas av föremål som innehåller vatten, vilket ökar deras kinetiska energi och, som ett resultat, temperaturen.

Slutligen, ett exempel på strålning i det infraröda området i vardagen är radiatorn till ett värmebatteri. Vi ser inte dess strålning, men vi känner denna värme.

Naturligt emitterande föremål

Det kanske mest slående exemplet på strålning i naturen är vår stjärna - solen. Temperaturen på solens yta är ungefär, därför uppstår dess maximala strålning vid en våglängd av 475 nm, det vill säga den ligger inom det synliga spektrumet.

Solen värmer upp planeterna runt den och deras satelliter, som också börjar lysa. Här är det nödvändigt att skilja mellan reflekterat ljus och termisk strålning. Således kan vår jord ses från rymden i form av en blå boll just på grund av reflekterat solljus. Om vi ​​pratar om planetens termiska strålning, så förekommer den också, men ligger i området för mikrovågsspektrumet (cirka 10 mikron).

Förutom reflekterat ljus är det intressant att ge ytterligare ett exempel på strålning i naturen, som förknippas med syrsor. Det synliga ljuset de avger har inget med värmestrålning att göra och är resultatet av en kemisk reaktion mellan atmosfäriskt syre och luciferin (ett ämne som finns i insektsceller). Detta fenomen kallas bioluminescens.