Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

История открытия электромагнитных волн 1887 - Генрих Герц опубликовал работу "О весьма быстрых электрических колебаниях", где описал свою экспериментальную установку - вибратор и резонатор, - и свои опыты. При электрических колебаниях в вибраторе в пространстве вокруг него возникает вихревое переменное электромагнитное поле, которое регистрируется резонатором

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Ультрокороткие волны Радиоволны длиной менее 10 м (более 30 Мгц). Волны ультракороткие подразделяются на волны метровые (10-1 м), дециметровые (1 м- 10 см), сантиметровые (10-1 см) и миллиметровые (менее 1 см). Основное распространение в радиолокационной технике получили сантиметровые волны. При расчете дальности системы самолетовождения и бомбометания на ультракороткие волны предполагается, что последние распространяются по закону прямой (оптической) видимости, не отражаясь от ионизированных слоев. Системы на ультракоротких волнах более помехоустойчивы к искусственным радиопомехам, чем системы на средних и длинных волнах. Ультракороткие волны по своим свойствам наиболее близки к световым лучам. Они в основном распространяются прямолинейно и сильно поглощаются землей, растительным миром, различными сооружениями, предметами. Поэтому уверенный прием сигналов ультракоротковолновых станций поверхностной волной возможен главным образом тогда, когда между антеннами передатчика и приемника можно мысленно провести прямую линию, не встречающую по всей длине каких-либо препятствий в виде гор, возвышенностей, лесов. Ионосфера же для ультракоротких волн подобно стеклу для света - "прозрачна". Ультракороткие волны почти беспрепятственно проходят через нее. Поэтому-то этот диапазон волн используют для связи с искусственными спутниками Земли, космическими кораблями и между ними. Но наземная дальность действия даже мощной ультракоротковолновой станции не превышает, как правило, 100-200 км. Лишь путь наиболее длинных волн этого диапазона (8-9 м) несколько искривляется нижним слоем ионосферы, который как бы пригибает их к земле. Благодаря этому расстояние, на котором возможен прием ультракоротковолнового передатчика, может быть большим. Иногда, однако, передачи ультракоротковолновых станций слышны на расстояниях в сотни и тысячи километров от них.

Слайд 14

Описание слайда:

Слайд 15

Описание слайда:

Слайд 16

Описание слайда:

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

Слайд 20

Описание слайда:

Слайд 21

Описание слайда:

Рентгеновское излучение В 1895 году В. Рентген обнаружил излучение с длиной волны. меньшей, чем УФ. Это излучение возникало при бомбардировке анода потоком электронов, испускаемых катодом. Энергия электронов должна быть очень большой - порядка нескольких десятков тысяч электрон-вольт. Косой срез анода обеспечил выход лучей из трубки. Рентген также исследовал свойства "Х-лучей". Определил, что оно сильно поглощается плотными веществами - свинцом и другими тяжелыми металлами. Им же было установлено, что рентгеновское излучение поглощается по-разному. излучение которое сильно поглощается, было названо мягким, мало поглощаемое - жестким. В дальнейшем было выяснено, что мягкому излучению соответствуют более длинные волны, жесткому - более короткие. В 1901 году Рентген первым из физиков получил Нобелевскую премию.

Описание слайда:

Гамма-излучение Атомы и атомные ядра могут находиться в возбужденном состоянии менее 1 нс. За более короткое время они освобождаются от избытка энергии путем испускания фотонов - квантов электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение, испускаемое возбужденными атомными ядрами, называется гамма-излучением. Гамма-излучение представляет собой поперечные электромагнитные волны. Гамма-излучение - самое коротковолновое излучение. Длина волны меньше 0,1 нм. Это излучение связано с ядерными процессами, явлениями радиоактивного распада, происходящими с некоторыми веществами как на Земле, так и в космосе. Атмосфера Земли пропускает только часть всего электромагнитного излучения, поступающего из космоса. Например почти все гамма-излучение поглощается земной атмосферой. Это обеспечивает возможность существования всего живого на Земле. Гамма-излучение взаимодействует с электронными оболочками атомов. передавая часть своей энергии электронам. Путь пробега гамма-квантов в воздухе исчисляется сотнями метров, в твердом веществе - десятками сантиметров и даже метрами. Проникающая способность гамма-излучения увеличивается с ростом энергии волны и уменьшением плотности вещества.

Слайд 24

Описание слайда:

Отражение электромагнитных волн A B 1 irir C D 2 Отражение электромагнитной волны: металлический лист 1; металлический лист 2; i угол падения; r угол отражения. Отражение электромагнитной волны: металлический лист 1; металлический лист 2; i угол падения; r угол отражения. (угол падения равен углу отражения)

Преломление электромагнитных волн (отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред и равная отношению скорости электромагнитных волн в первой среде к скорости электромагнитных волн во второй среде и называется показателем преломления второй среды относительно первой) Преломление волновых фронтов на поверхности раздела двух сред

Распространение радиоволн Распространение радиоволн - явление переноса энергии электромагнитных колебаний в диапазоне радиочастот. Распространение радиоволн происходит в естественных средах, то есть на радиоволны влияют поверхность Земли, атмосфера и околоземное пространство (распространение радиоволн в природных водоемах, а также в техногенных ландшафтах).

100 м (надежная радиосвязь на ограниченных расстояниях при достаточной мощности) Короткие волны - от 10 до 100 м Ультракороткие радиоволны - 100 м (надежная радиосвязь на ограниченных расстояниях при достаточной мощности) Короткие волны - от 10 до 100 м Ультракороткие радиоволны - 9 Средние и длинные волны - > 100 м (надежная радиосвязь на ограниченных расстояниях при достаточной мощности) Короткие волны - от 10 до 100 м Ультракороткие радиоволны - 100 м (надежная радиосвязь на ограниченных расстояниях при достаточной мощности) Короткие волны - от 10 до 100 м Ультракороткие радиоволны - 100 м (надежная радиосвязь на ограниченных расстояниях при достаточной мощности) Короткие волны - от 10 до 100 м Ультракороткие радиоволны - 100 м (надежная радиосвязь на ограниченных расстояниях при достаточной мощности) Короткие волны - от 10 до 100 м Ультракороткие радиоволны - 100 м (надежная радиосвязь на ограниченных расстояниях при достаточной мощности) Короткие волны - от 10 до 100 м Ультракороткие радиоволны - title="Средние и длинные волны - > 100 м (надежная радиосвязь на ограниченных расстояниях при достаточной мощности) Короткие волны - от 10 до 100 м Ультракороткие радиоволны -

Вопросы Какое свойство электромагнитных волн показано на рисунке? Ответ: отражение Электромагнитные волны являются … волнами. Ответ: поперечными Явление переноса энергии электромагнитных колебаний в диапазоне радиочастот – это …. Ответ: распространение радиоволн

Все эти отрасли в настоящее
время широко развиты и стали для
нас чем-то привычным и
неотъемлемым.
Мы не задумываемся о
процессах сложных систем и даже
о том, что лежит в их основе.
А в действительности же в
основе выше перечисленного
лежат электромагнитные волновые
процессы.

Итак, с помощью данной презентации попытаемся разобраться что такое электромагнитные волны.

Вы сейчас находитесь в
помещении, однако не смотря на
это, Вас окружают тысячи, а
возможно и больше,
электромагнитных волн.

Попробуем их почувствовать.

Обонянием
Потрогаем руками
Слухом
Попробуем их увидеть
Попробуем на язык

Мы уверены, что у Вас ничего не
получиться.
С подобной проблемой сталкивались
многие ученые, придерживающиеся
взглядов Максвелла, который
теоретически предположил
существования электромагнитных волн.

Герцу впервые удалось доказать существование электромагнитных волн.

Герц Генрих (1857-1894) - немецкий
физик,
впервые
экспериментально
доказавший в 1886 г. существование
электромагнитных
волн.
Исследуя
электромагнитные
волны,
Герц
установил тождественность основных
свойств электромагнитных и световых
волн.
Работы
Герца
послужили
экспериментальным
доказательством
справедливости
теории
электромагнитного поля и, в частности,
электромагнитной
теории
света.
Уравнения Максвелла в современной
форме были записаны Герцем. В 1886 г.
Герц впервые наблюдал фотоэффект.

Электромагнитные
волны.
Перемещение заряда меняет электрическое поле
вблизи него, переменное электрическое поле
порождает переменное магнитное поле, которое
порождает переменное электрическое и т. д.

В колебательном контуре могут возникать свободные электромагнитные колебания.

Колебательный контур.
В колебательном контуре могут возникать
свободные электромагнитные колебания.
Электромагнитные колебания заряда и силы
тока в колебательном контуре
сопровождаются взаимными превращениями
электрического и магнитного полей.

Колебательный контур.
Колебательный контур (закрытый) - цепь,
состоящая из последовательно включенных
катушки индуктивностью L и конденсатора
емкостью С.

Опыты Герца

Для получения электромагнитных
волн высокой интенсивности Герц
использовал простое устройство
открытый колебательный контур
«вибратор Герца»
0
1
LC
Перейдем от закрытого колебательного контура к
открытому:
1
2
3

Опыты Герца

Примерно так выглядел вибратор Герца.
Когда разность потенциалов превышала некоторое
предельное значение, проскакивала искра, цепь
замыкалась и в контуре возникали электрические
колебания.

Опыты Герца

Электромагнитные волны
регистрировались Герцем с
помощью приемного вибратора резонатор
Если собственная частота
приемного вибратора совпадает с
частотой электромагнитной волны
наблюдается резонанс. Это
фиксировалось благодаря искорки
в очень маленьком промежутке
между проводниками приемного
вибратора.
Так можно было судить, что волна
достигла приемника.

Свойства электромагнитных волн
подобны другим волнам, например,
механическим.

Свойства электромагнитных волн

Установка для исследования свойств Э/М волн.
Описание установки
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Направим рупоры источника и приемник друг на друга.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Установка для исследования
свойств Э/М волн.
Для наблюдения и изучения
свойств электромагнитных волн,
подключим к универсальному
выпрямителю ВУП-2 генератор
сверхвысокочастотных колебаний
с передающей рупорной
антенной.
Напротив передатчика
расположим приемник
электромагнитных волн, который
состоит из такой же, как и
передающая, приемной рупорной
антенны и динамического
громкоговорителя.
Звучание динамика
свидетельствует о работе СВЧ
приемо-передающего комплекса.
Вернуться назад

Свойства электромагнитных волн

Металл не пропускает электромагнитные волны.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Поместим металлическую пластину на пути
распространения электромагнитных волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн

Диэлектрики ослабляют электромагнитные волны.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Поместим пластину диэлектрика на пути распространения
электромагнитных волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн

Электромагнитные волны отражаются.
Внесем
металлическое
зеркало.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн
Электромагнитные волны при переходе из одной
среды в другую преломляются.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Внесем призму из диэлектрика на пути распространения
электромагнитных волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн
Интерференция электромагнитных волн.
Когерентные волны
получаются благодаря
частичному отражению
от металлического
зеркала.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Свойства электромагнитных волн
Дифракция Э/М волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.
Поместим щель на пути распространения электромагнитных
волн.
Кликните на
значок чтобы
включить
установку.

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Связь скорости
распространения волны с
длиной и периодом.
1
Связь периода электромагнитной
волны с частотой
Связь скорости
распространения Э/М волны
с длиной и частотой

Для привода
электродвигателя
вагонетки не
требуется
проводов, энергия
передается по
средствам
электромагнитной
волны.
Электромагнитная волна несет энергию.

Основные характеристики электромагнитной волны.

Итак, нам необходимо знать
энергетическую характеристику
электромагнитной волны.
Такой характеристикой является
ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ЭЛЕКТРОМАГНТНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ

Основные характеристики электромагнитной волны.

W
I
S t
Плотностью потока
электромагнитного излучения
I называют отношение
электромагнитной энергии W
проходящей за время t через
перпендикулярную лучам
поверхность S, к
произведению площади S на
время t.

Основные характеристики электромагнитной волны.

Плотность потока излучения в СИ:
1 W
1 Дж
Вт
I
2 1 2
1S1 t 1м 1с
м

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Найдем зависимость плотности
потока излучения от расстояния до
источника.
Для этого введем новое понятие
– точечный источник излучения.

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Точечный источник –
источник размерами
которого можно
пренебречь по отношению
к расстоянию, на котором
оценивается его действие.
Такой источник излучает
электромагнитные волны
по всем направлениям с
одинаковой
интенсивностью.

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Звезды излучают свет, т. е.
электромагнитные волны.
Так как расстояние до звезд
в огромное число раз
превышает их размеры, то
их можно считать точечными
источниками
электромагнитных волн.

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Зависимость плотности потока излучения
от расстояния до источника.
S 4 R
2
W W
1
I
2
S t 4 t R
Итак, плотность потока
излучения обратно
пропорциональна квадрату
расстояния до источника.
1
I~ 2
R

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Зависимость потока излучения от
частоты.
E ~ a ~
2
B~ a ~
2
I ~ E B ~
2
2
Плотность потока излучения прямо

частоты.
4

Основные характеристики
электромагнитной волны.
Итак, интенсивность волны
пропорциональна четвертой степени
частоты и убывает обратно
пропорционально квадрату
расстояния от источника.

Использование
электромагнитных волн.
7 мая 1895 г. Александр Степанович Попов
создал первый в мире радиоприемник.
Попов Александр Степанович (1859 1906) – русский физик, изобретатель
радио. Убежденный в возможности связи
без проводов при помощи
электромагнитных волн, Попов построил
первый в мире радиоприемник, применив
в его схеме чувствительный элемент –
когерер.

Использование
электромагнитных волн.
Принципиальная схема
приемника Попова.
В качестве
чувствительного к
электромагнитным
волнам элемента
Попов
использовал
КОГЕРЕР.

Принцип радиосвязи.
Модуляция.
Колебания звуковой частоты
сравнительно медленные, а
электромагнитные волны при этом
почти не излучаются.
Высокочастотные электрические
колебания способны излучать
электромагнитные волны высокой
интенсивности.
Используем высокочастотную волну в
качестве «поезда» для «пассажира»
- низкочастотных колебаний по
средствам амплитудной модуляции.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Модуляция.
Схема простейшего
устройства для
амплитудной модуляции.
Амплитуда колебаний в
колебательном контуре
будет изменяться в такт с
изменениями напряжения
на транзисторе.
Это означает, что высокочастотные
колебания моделируются по амплитуде
низкочастотным сигналом.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Передатчик.
Таким образом можно представить
схему передатчика.
Где генератор генерирует
высокочастотные электрические
колебания, микрофон преобразует
звуковые колебания низкой частоты
в соответствующие электрические,
далее модулирующее устройство
модулирует высокочастотные
Передающая
колебания по амплитуде в
антенна
соответствии с колебаниями
звуковой частоты.
Модулированные колебания подаются на
передающую антенну. Она служит для
увеличения дистанции передачи
электромагнитной волны.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
В приемнике из
модулированных колебаний
высокой частоты выделяются
низкочастотные колебания,
такой процесс называют
детектированием.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
Детектирование
осуществляется устройством
с однородной
проводимостью.
Например, электронная
лампа или вакуумный диод,
полупроводниковый диод.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
Благодаря детектору, в цепи будет течь
пульсирующий ток, график которого
представлен на рисунке.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
Пульсирующий ток
сглаживается с помощью
фильтра.
Простейший фильтр
представляет собой
конденсатор,
присоединенный к нагрузке
как показано на рисунке.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Детектирование.
В интервале между импульсами
ток через нагрузку течет в ту же
сторону, каждый новый импульс
подзаряжает конденсатор, в
результате этого через нагрузку
течет ток звуковой частоты, как
представлено на графике.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Простейший
радиоприемник.
Колебательный контур с
приемной антенной.
Громкоговоритель.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Радиоприемник.
Таким образом можно
представить схему
радиоприемника.
Приемный контур с антенной
настраивается на определенную
волну с помощью конденсатора
переменной емкости,
детектирующее устройство
осуществляет детектирование,
далее электрические колебания
звуковой частоты преобразуются
в механическую звуковую волну с
помощью громкоговорителя.

Использование электромагнитных волн.
Принцип радиосвязи.
Так можно схематически представить
принципиальную схему радиосвязи.

Использование электромагнитных волн.
Радиолокация.
Обнаружение и точное
определение местонахождения с
помощью радиоволн называют
радиолокацией.
Радиотелескопы.
Средства ПВО.

Использование электромагнитных волн.
В работе пульта
дистанционного
управления тоже
используются
электромагнитные
волны.

Использование электромагнитных волн.
При взрыве ядерной
бомбы испускаются
огромное число
электромагнитных волн
большой интенсивности,
что приводит к выходу
из строя многих
электроприборов.

На современном этапе развития
человечества электромагнитные волны
нашли огромное применение.
Мы надеемся, что данная презентация
помогла Вам узнать основные аспекты
об электромагнитных волновых
явлениях.

«Электромагнитные волны и их свойства» - Электромагнитные волны - электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью. Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь. Регистрируют тепловыми методами, фотоэлектрическими и фотографическими. Часть электромагнитного излучения, воспринимаемая глазом (от красного до фиолетового).

«Волны электромагнитные» - Применение: Радиосвязь, телевидение, радиолокация. Получаются с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов. Природа электромагнитной волны. Радиоволны Инфракрасное Ультрафиолетовое Рентгеновское?-излучение. Применение: в медицине, в промышленности. Применение: В медицине, производстве (? -дефектоскопия).

«Трансформатор» - 5. От чего и как зависит ЭДС индукции в катушке из проводника. Когда трансформатор повышает электрическое напряжение? P1 =. 8. 2. 16. N1, N2 – число витков первичной и вторичной обмоток. 12. 18. Можно ли повышающий трансформатор сделать понижающим? Какой прибор нужно подключить между источником переменного тока и лампочкой?

«Электромагнитные колебания» - 80Гц. Эксперимент. 100в. 4Гн. Максимальное смещение тела от положения равновесия. Радиан в секунду (рад/ с). Этап подготовки учащихся к активному и созидательному усвоению материала. Электромагнитные колебания. Уравнения i=i(t)имеет вид: А. i= -0,05 sin500t Б. i= 500 sin500t В. i= 50 cos500t. Выполни задание!

«Шкала электромагнитных волн» - 1. Шкала электромагнитных излучений.

«Электромагнитное излучение» - Яйцо под излучением. Цели и задачи. Выводы и рекомендации. Цель: Исследовать электромагнитное излучение сотового телефона. Рекомендации: Снизить время общения по мобильному телефону. Исследование электромагнитного излучения сотового телефона. Для замеров я использовал оборудование MultiLab вер. 1.4.20.

Электромагнитная волна - процесс распространения электромагнитного поля в пространстве. Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрического поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрического поля.

Волна (волновой процесс) - процесс распространения колебаний в сплошной среде . При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия. Вместе с волной от частицы к частице среды передаются лишь состояния колебательного движения и его энергия. Поэтому основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества

Принцип Гюйгенса. Каждая точка среды, до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн даёт положение волнового фронта в следующий момент времени.

Электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью, не зависящей от скорости источника или приёмника излучения и равной С. Амплитуда колебаний всех электромагнитных волн одинакова, волны различаются лишь частотой (длинной волны), фазой, степенью поляризации и скоростью изменения этой поляризации