Презентація на тему ІНФРАКРАСНЕ І УЛЬТРАФІОЛЕТОВЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ Видиме випромінювання (світло) далеко не
Подібні презентації
Презентація на тему: " ІНФРАКРАСНЕ І УЛЬТРАФІОЛЕТОВЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ Видиме випромінювання (світло) далеко не вичерпує можливі види випромінювань. З видимим випромінюванням сусідить інфрачервоне." - Транскрипт:
1 ІНФРАКРАСНЕ І УЛЬТРАФІОЛЕТОВЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ Видиме випромінювання (світло) далеко не вичерпує можливі види випромінювань. З видимим випромінюванням сусідить інфрачервоне та ультрафіолетове.
2 І НФРАКРАСНЕ ВИПРОМІНЕННЯ Досвід Повернемося до досвіду з дослідження розподілу енергії в спектрі електричної дуги. При переміщенні чорної пластини чутливого елемента приладу до червоного кінця спектра виявляється підвищення температури. Якщо зрушити пластину за червоний кінець спектру, де око вже не виявляє світла, нагрівання пластини виявляється ще більшим. Електромагнітні хвилі Електромагнітні хвилі, що викликають це нагрівання, називаються інфрачервоними. Їх випускає будь-яке нагріте тіло навіть у тому випадку, коли воно не світиться. Наприклад, батареї опалення у квартирі випромінюють інфрачервоні хвилі, що викликають помітне нагрівання навколишніх тіл. Тому інфрачервоні хвилі часто називають тепловими. Інфрачервоні хвилі, що не сприймаються оком, мають довжини, що перевищують довжину хвилі червоного світла. Максимум енергії випромінювання електричної дуги та лампи розжарювання посідає інфрачервоні промені. Інфрачервоне випромінювання застосовують для сушіння лакофарбових покриттів, овочів, фруктів і т. д. Створені прилади, в яких не видиме оком інфрачервоне зображення об'єкта перетворюється на видиме. Виготовляються біноклі та оптичні приціли,що дозволяють бачити у темряві.
4 У ЛЬТРАФІОЛЕТОВЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ Досвід За фіолетовим кінцем спектру прилад також виявить підвищення температура, але, правда, дуже незначне. Отже, існують електромагнітні хвилі із довжиною хвилі меншою, ніж у фіолетового світла. Вони називаються ультрафіолетовими. Виявити ультрафіолетове випромінювання можна за допомогою екрана, покритого люмінесцентною речовиною. Екран починає світитися в тій частині, на яку припадають промені, що лежать за фіолетовим спектром. Електромагнітні хвилі Ультрафіолетове випромінювання відрізняється високою хімічною активністю. Підвищена чутливість до ультрафіолетового випромінювання має фотоемульсію. У цьому можна переконатися, спроектувавши спектр у затемненому приміщенні на фотопапір. Після прояву папір почорніє за фіолетовим кінцем спектра сильніше, ніж у видимого спектра. Ультрафіолетові промені не викликають зорових образів, вони невидимі. Але дія їх на сітківку очі та шкіру велика і руйнівна. Ультрафіолетове випромінювання Сонця недостатньо поглинається верхніми шарами атмосфери. Тому високо в горах не можна залишатись тривалий час без одягу та без темних окулярів. Скляні окуляри, прозорі для видимого спектру, захищають очі від ультрафіолетового випромінювання, оскільки скло сильно поглинає ультрафіолетові промені. Втім, у малих дозах ультрафіолетові промені справляють цілющу дію. Помірне перебування на сонці корисне, особливо у молодому віці; ультрафіолетові промені сприяють зростанню та зміцненню організму. Крім прямої дії на тканині шкіри (освіта захисного пігменту - засмаги, вітаміну D 2 ), ультрафіолетові промені впливають на центральну нервову систему, стимулюючи ряд важливих життєвих функцій в організмі. Ультрафіолетові променімають також бактерицидну дію. Вони вбивають хвороботворні бактерії та використовуються з цією метою в медицині.
6 РЕНТГЕНІВСЬКІ Промені Рентген Вільгельм Рентген Вільгельм ( ) німецький фізик, який відкрив у 1895 р. короткохвильове електромагнітне випромінювання рентгенівські промені. Відкриття рентгенівських променів вплинуло на подальший розвиток фізики, зокрема призвело до відкриття радіоактивності. Першу Нобелівську премію з фізики було присуджено Рентгену. Рентген сприяв швидкому поширенню практичного застосування відкриття медицини. Конструкція створеної ним першої рентгенівської трубки для отримання рентгенівського проміння збереглася в основних рисах до теперішнього часу. Електромагнітні хвилі Поглинання рентгенівських променів пропорційно густині речовини, тому за допомогою рентгенівських променів можна отримувати фотографії внутрішніх органів людини. На цих фотографіях добре помітні кістки скелета та місця різних перероджень м'яких тканин. Відкриття рентгенівських променів Рентгенівські промені було відкрито 1895 р. німецьким фізиком Вільгельмом Рентгеном. Рентген умів спостерігати, умів помічати нове там, де багато вчених до нього не виявляли нічого примітного. Цей особливий дар допоміг йому зробити чудове відкриття.
7 РЕНТГЕНІВСЬКІ Промені Відкриття рентгенівських променів Наприкінці XIX століття загальну увагу фізиків привернув газовий розряд при малому тиску. За цих умов у газорозрядній трубці створювалися потоки дуже швидких електронів. На той час їх називали катодними променями. Природа цих променів ще була з достовірністю встановлена. Відомо було лише, що ці промені беруть початок на катоді трубки. Зайнявшись дослідженням катодних променів, Рентген незабаром помітив, що фотопластинка поблизу розрядної трубкивиявлялася засвіченою навіть у тому випадку, коли вона була загорнута в чорний папір. Після цього йому вдалося спостерігати ще одне явище, що дуже вразило його. Паперовий екран, змочений розчином платино-синьородистого барію, починав світитися, якщо ним обгорталася розрядна трубка. Причому коли Рентген тримав руку між трубкою та екраном, то на екрані було видно темні тіні кісток на тлі світліших обрисів усієї кисті руки. Вчений зрозумів, що під час роботи розрядної трубки виникає якесь невідоме раніше сильно проникаюче випромінювання. Він назвав його Х-променями. Згодом за цим випромінюванням міцно зміцнився термін «рентгенівське проміння». Рентген виявив, що нове випромінювання з'являлося там, де катодні промені (потоки швидких електронів) зіштовхувалися зі скляною стінкою трубки. Тут скло світилося зеленим світлом. Наступні досліди показали, що Х-промені виникають при гальмуванні швидких електронів будь-якою перешкодою, зокрема, металевими електродами.
8 РЕНТГЕНІВСЬКІ ПРОМІНІ Властивості рентгенівських променів Промені, відкриті Рентгеном, діяли на фотопластинку, викликали іонізацію повітря, але помітним чином не відбивалися від будь-яких речовин і не зазнавали заломлення. Електромагнітне поле не мало жодного впливу на напрямок їх поширення. Відразу виникло припущення, що рентгенівські промені це електромагнітні хвилі, які випромінюються при різкому гальмуванні електронів. На відміну від світлових променів видимої ділянки спектра та ультрафіолетових променів рентгенівські промені мають набагато меншу довжину хвилі. Їхня довжина хвилі тим менша, чим більша енергія електронів, що стикаються з перешкодою. Велика проникаюча здатність рентгенівських променів та інші особливості зв'язувалися саме з малою довжиною хвилі. Але ця гіпотезапотребувала доказів, і докази були отримані через 15 років після смерті Рентгена.
9 РЕНТГЕНІВСЬКІ Промені Дифракція рентгенівських променів Якщо рентгенівське випромінювання є електромагнітними хвилями, то воно повинно виявляти дифракцію явище, властиве всім видам хвиль. Спочатку пропускали рентгенівські промені через дуже вузькі щілини у свинцевих платівках, але нічого схожого на дифракцію виявити не вдавалося. Німецький фізик Макс Лауе припустив, що довжина хвилі рентгенівських променів дуже мала для того, щоб можна було виявити дифракцію цих хвиль на штучно створених перешкодах. Адже не можна зробити щілини розміром см, оскільки такий розмір самих атомів. А якщо рентгенівські промені мають приблизно таку ж довжину повні? Тоді залишається єдина можливість – використовувати кристали. Вони являють собою впорядковані структури, в яких відстані між окремими атомами по порядку величини дорівнюють розміру самих атомів, тобто див. атомів. І ось вузький пучок рентгенівських променів був спрямований на кристал, за яким була розташована фотопластинка. Результат повністю узгодився з найоптимістичнішими очікуваннями. Поряд з великою центральною плямою, яку давали промені, що розповсюджуються по прямій, виникли регулярно розташовані невеликі плями навколо центральної плями (рис. 50). Появу цих цяток можна було пояснити лише дифракцією рентгенівських променів на впорядкованій структурі кристала. Дослідження дифракційної картини дозволило визначити довжину хвилі рентгенівських променів. Вона виявилася меншою за довжину хвилі ультрафіолетового випромінювання і по порядкувеличини дорівнювала розмірам атома (10 -8 см).
10 РЕНТГЕНІВСЬКІ ПРОМІНІ Застосування рентгенівських променів У медицині вони застосовуються для встановлення правильного діагнозу захворювання, а також для лікування ракових захворювань. Дуже широкі застосування рентгенівських променів у наукових дослідженнях. По дифракційної картині, що дається рентгенівськими променями за її проходження крізь кристали, вдається встановити порядок розташування атомів у просторі - структуру кристалів. Зробити це для неорганічних кристалічних речовин виявилося дуже складно. Але з допомогою рентгеноструктурного аналізу вдається розшифрувати будову найскладніших органічних сполук, включаючи білки. Зокрема, було визначено структуру молекули гемоглобіну, що містить десятки тисяч атомів. Ці досягнення стали можливими завдяки тому, що довжина хвилі рентгенівських променів дуже мала, саме тому вдалося «побачити» молекулярні структури. Побачити, звісно, над буквальному значенні; мова йде про отримання дифракційної картини, за допомогою якої після великої витрати на її розшифровку можна відновити характер просторового розташування атомів. З інших застосувань рентгенівських променів відзначимо рентгенівську дефектоскопію метод виявлення раковин у виливках, тріщин у рейках, перевірки якості зварних швів і т. д. Рентгенівська дефектоскопія, заснована на зміні поглинання рентгенівських променів у виробі за наявності в ньому порожнини.
11 РЕНТГЕНІВСЬКІ Промені Влаштування рентгенівської трубки В даний час для отримання рентгенівських променів розроблені дуже досконалі пристрої, які називають рентгенівськими трубками. На малюнку 51 зображено спрощену схему електронної рентгенівської трубки. Катод 1 являє собою вольфрамову спіраль, що випускаєелектрони з допомогою термоелектронної емісії. Циліндр 3 фокусує потік електронів, які потім стикаються з металевим електродом (анодом) 2. При цьому народжуються рентгенівські промені. Напруга між анодом і катодом досягає кількох десятків кіловольт. У трубці створюється глибокий вакуум; тиск газу в ній не перевищує мм рт. ст. У потужних рентгенівських трубках анод охолоджується проточною водою, тому що при гальмуванні електронів виділяється велика кількість теплоти. На корисне випромінювання перетворюється лише близько 3% енергії електронів.
Пристрій рентгенівської трубки Прийнято виділяти низькочастотне випромінювання, радіовипромінювання, інфрачервоні промені, видиме світло, ультрафіолетові промені, рентгенівські промені та -випромінювання. З усіма цими випромінюваннями, крім випромінювання, ви вже знайомі. Найкоротохвильове - випромінювання випускають атомні ядра. Принципової різниці між окремими випромінюваннями немає. Всі вони є електромагнітними хвилями, що породжуються зарядженими частинками. Виявляються електромагнітні хвилі зрештою з їхньої дії на заряджені частинки. У вакуумі випромінювання будь-якої довжини повної поширюється зі швидкістю км/с. Межі між окремими областями шкали випромінювань дуже умовні.
Пристрій рентгенівської трубки Випромінювання різної довжини хвилі відрізняються один від одного за способом їх отримання (випромінювання антени, теплове випромінювання, випромінювання при гальмуванні швидких електронів та ін.) та методів реєстрації. Всі перелічені види електромагнітного випромінювання породжуються також космічними об'єктами та успішно досліджуються за допомогою ракет, штучних супутників Землі та космічних кораблів. В першу чергу це стосується рентгенівського і -випромінювань, сильнопоглинається атмосферою. У міру зменшення довжини хвилі кількісні відмінності у довжинах хвиль призводять до суттєвих якісних відмінностей. Випромінювання різної довжини хвилі дуже відрізняються один від одного по поглинанню їх речовиною. Короткохвильові випромінювання (рентгенівське і особливо промені) поглинаються слабо. Непрозорі хвиль оптичного діапазону речовини прозорі для цих випромінювань. Коефіцієнт відбиття електромагнітних хвиль також залежить від довжини хвилі. Але головне різницю між довгохвильовим і короткохвильовим випромінюваннями у цьому, що короткохвильове випромінювання виявляє властивості частинок.