Upload
tavita
View
152
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Elektromagnetické vlny a záření. nejdůležitějším druhem elektromagnetického záření je světlo světlo jsou elektromagnetické vlny o velmi krátkých vlnových délkách vlna se znázorňuje křivkou, která pravidelně stoupá a klesá, nazývá se sinusoida - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Elektromagnetické vlny a záření
• nejdůležitějším druhem elektromagnetického záření je světlo
• světlo jsou elektromagnetické vlny o velmi krátkých vlnových délkách
• vlna se znázorňuje křivkou, která pravidelně stoupá a klesá, nazývá se sinusoida
• vzdálenost mezi sousedními vrcholy se nazývá vlnová délka a označuje se řeckým písmenem (lambda)
Přehled elektromagnetických
vln• rádiové vlny• mikrovlny• infračervené záření• světlo• ultrafialové záření• rentgenové záření• gama záření
Poznámka:
1 nm (nanometr) = 10-9 m
1 pm (pikometr) = 10-12 m
VLNOVÁ DÉLKA VLNY POUŽITÍ, VÝSKYT2000 m – 1 000 m
600 m – 150 m50 m – 15 m15 m – 1 m
dlouhéstředníkrátké
velmi krátké
rozhlas
televize1 m – 0,3 m mikrovlny mobily, mikrovlnné
trouby0,3 mm – 750 nm Infračervené záření dálkové ovladače,
noční vidění, tepelné záření
750 nm – 400 nm
červenéoranžové
žlutézelenémodréfialové
vidění
400 nm – 10 nm ultrafialové záření opalování, solária, sterilizace
10 nm – 1 pm rentgenové záření lékařská diagnostikaprůmyslová diagnostika
< 300 záření gama ozařování nádorůkosmické záření
Svět
loSv
ětlo
Rádi
ové
Rádi
ové
vlny
vlny
Vlnová délka• v elektromagnetické vlně jsou
elektrické a magnetické pole vzájemně propojena a neustále se mění v čase, šíří se rychlostí světla ve vakuu c = 300 000 km/s
• u elektromagnetické vlny kmitočet udává počet period za sekundu.
• frekvence je nepřímo úměrná vlnové délce
• čím kratší je vlnová délka elektromagnetické vlny, tím vyšší je její kmitočet a naopak
Vlna o dlouhé vlnové délce
Vlna o krátké vlnové délce
cf
Je užitečné srovnat šíření elektromagnetické vlny (světla) a šíření zvukového rozruchu:
• zvuk se šíří jen v látkovém prostředí, zatímco elektromagnetické vlny se šíří i ve vakuu
• rychlost zvuku je podstatně menší než rychlost světla
• šíření elektromagnetických vln závisí také na vlnové délce
• je-li jejich vlnová délka velká, elektromagnetické vlny snadno pronikají za překážky, jako např. rádiové
• je-li ale vlnová délka malá, nebude se tato vlna šířit za překážky a bude vytvářet stín
• vlny o velmi malých vlnových délkách se šíří prakticky přímočaře, jako paprsek, a pak je nazýváme záření
Rádiové vlny• rádiové vlny mají velké vlnové délky
• používají se k přenosu informací, zpráv, hudby a obrazu při rozhlasovém a televizním vysílání
• aby vlna mohla přenášet informaci, musí bát upravena, modulována (kopírovat časový průběh kmitů hlasivek zpěváka či zvuk hudebního nástroje)
• takto modulovaná nosná vlna je vysílána anténou, potupuje k našemu přijímači
• abychom mohli přijímat co nejvíce rozhlasových stanic a dosahovali co nejčistší kvality zvuku, umožňují krátké a velmi krátké vlny(VKV)
Mikrovlny• vlny o kratších vlnových délkách (dm, cm, mm) jsou
mikrovlny• odrážejí se od kovových předmětů a používají se
v radiolokaci při sledování pohybu letadel a lodí za tmy a mlhy
• radar slouží v navigaci a také policii při měření rychlosti vozidel.
• mikrovlny umožňují vybudovat sítě mobilních telefonů• jde o vlny s vlnou délkou asi 30 cm a kmitočtu 900 MHz• vyžadují rozsáhlé sítě antén
• také byla vybudována i satelitní síť 28 družic, které se pohybují Země s oběžnou dráhou 1/2 dne
• v mikrovlnných troubách a grilech vlny o délce asi 12 cm mají podoby záření, pohlcují se v látkách, ohřívají je a mohou přenášet teplo
Infračervené záření• elektromagnetické vlny, nejčastěji vytvářené horkými předměty
• i chladná tělesa vydávají záření a to umožňuje vidět je ve tmě pomocí přístrojů, které infračervené záření zviditelňují
• ve vojenství a kosmickém výzkumu můžeme pozorovat krajinu i v nocí infračervenými dalekohledy a pořizovat snímky v infračerveném záření
• úzký paprsek infračerveného záření v dálkovém ovladači spíná a ovládá televizor nebo videorekordér
Světlo• lidské oko může vnímat jen elektromagnetické vlny vlnových
délek 750nm - 400nm – tyto vlny představují světlo• největší vlnovou délku má světlo červené pak oranžové,
žluté, zelené, modré a fialové • bílé světlo je ze složeno ze všech těchto barev a dá se
hranolem do barevného spektra opět rozložit
Elektromagnetické spektrum
Ultrafialové záření• elektromagnetické vlny kratší než viditelné světlo • jeho zdrojem je Slunce, ale jen malá část se dostane
na zemský povrch• umožňuje opálení nechráněné pokožky, ale může
vyvolat i rakovinu kůže• oči před ním musíme chránit slunečními brýlemi• největší intenzitu má ve vysokých horách a u moře.
Rentgenové záření• přineslo převrat do
lékařské diagnostiky, kde umožnilo fotografovat vnitřní tkáně, orgány a cizí předměty uvnitř lidského těla
• jedná se o formu ionizujícího záření a jako takové může být nebezpečné, má silnější rakovinotvorné účinky a řada lékařů zaplatila za to životem
• dnešní technika umožňuje dobrou ochranu před ním, přesto je dobré omezit rentgenová vyšetření na nejnutnější míru
Gama záření• vzniká při radioaktivní přeměně atomových jader, přichází k nám z
kosmu a můžeme ho také vytvářet v laboratoři • je to nejpronikavější záření, lze se před ním chránit olověným
stíněním • používá se také v medicíně, jak k diagnostice, tak při ozařování
zhoubných nádorů • rentgenové a gama záření slouží také v technice k prozařování
kovových odlitků a zjišťování jejich vad
James Clerk Maxwell• 1831-1879, skotský fyzik
• vytvořil matematickou teorii elektromagnetismu, vysvětlil fyzikální podstatu světla, předpověděl mnoho vlastností elektromagnetických vln
• zabýval se též teorií plynů
Wilhelm Conrad Röntgen• 1845-1923, německý fyzik
• objevil pronikavé neviditelné záření – rentgenové záření
• využíváme je v medicíně, vědě a technice
• v roce 1901 získal Röntgen jako první Nobelovu cenu za fyziku