Elektromagnetické vlny a záření

Prezentace na téma: "Elektromagnetické vlny a záření"— Transkript prezentace:

1 Elektromagnetické vlny a záření

2 Kde všude se s nimi setkáváme?
Zapneme-li rozhlasový nebo televizní přijímač a vyladíme-li nějakou stanici. Ohříváme-li si jídlo v mikrovlnné troubě. V létě, když se opalujeme. Pokud nás lékař pošle na rentgen. Používáme-li mobilní telefon. A to zdaleka není všechno.

3 Co je pro člověka nejdůležitějším a nejznámějším zářením?
Světlo Teprve v 19. století James Clerk Maxwell dokázal, že světlo souvisí s elektřinou a magnetismem a že jsou to vlastně elektromagnetické vlny. Zároveň předpověděl, že kromě světla musí existovat i jiné, neviditelné, elektromagnetické vlny.

4 Tyto vlny pak byly skutečně objeveny německým fyzikem Heinrichem Hertzem a staly se základem pro rozvoj radiotechniky, televize a celé bezdrátové techniky spojů. Historie radiotechniky. Předválečná televize.

5 Druhy vlnění Mechanické Elektromagnetické

6 Jaké znáte mechanické vlnění?
Vlnění vznikne vhodíme-li kámen do rybníka. Vlny v rybníce se projevují tak, že částice na hladině střídavě klesají a stoupají.

7 Vlny brzy vymizí, aby se šířily dál, museli bychom povrch vody neustále rozkmitávat.
Kde se člověk v poslední době setkal s velmi ničivým vlněním tohoto typu?

8 Tsunami

9

10

11

12 Pobřeží před a po tsunami

13 Dalším druhem mechanického vlnění jsou zvukové vlny.
Při šíření zvuku kmitají částice vzduchu. Zdrojem zvuku je nějaké kmitající těleso.

14 Elektromagnetické vlny
Vznikají kmitáním částic s elektrickým nábojem – tedy necháme-li vodičem procházet střídavé proudy o vysokém kmitočtu, bude takový vodič vysílat elektromagnetické vlny (anténa). Elektromagnetické vlnění se šíří rychlostí světla c= km/s.

15 Základní veličiny λ-vlnová délka Jednotka 1m 1nm (nanometr)=10-9m
1pm (pikometr)=10-12m

16 f – kmitočet (frekvence)
f=c/λ Jednotka 1 Hz (1 hertz) Kmitočet udává kolik kmitů vykoná těleso za 1s.

17 Závislost šíření elektromagnetických vln na vlnové délce.
Je-li vlnová délka velká elektromagnetické vlny snadno pronikají za překážky- např. rádiové vlny. Je-li vlnová délka malá nebude se tato vlna šířit za překážky- např. světlo

18 Rádiové vlny rozhlas televize dlouhé střední krátké velmi krátké
Vlnová délka Vlny Použití, výskyt 2 000 m m dlouhé rozhlas 600 m- 150 m střední 50 m-15 m krátké 15 m- 1 m velmi krátké televize

19 Cesta signálu Vysílač ( taky se používal dřív výraz anténa ) vysílá vlny. Ty se šíří nejenom vzduchem, ale i vakuem. Na příjem potřebujeme anténu.

20 Přenos informací Elektromagnetická vlna přenáší nějakou informaci. V případě rozhlasového vysílání je v ní zakódován zvuk a v případě televizního vysílání i obraz. Čím kratší je vlnová délka (čím vyšší je frekvence), tím více informace do ní můžeme zakódovat. Pro televizní vysílání je tedy potřeba kratší vlnová délka.

21 Jaké problémy z toho plynou pro televizní vysílání?
Televizní vlny nepronikají za překážky. Jak se tento problém řeší? Je potřeba hustější síť vysílačů nebo satelitní vyslání.

22 Princip televizní obrazovky

23 Mikrovlny Vlnová délka vlny Použití, výskyt 1 m – 0,3 mm mikrovlny
Mobilní telefony GPS Mikrovlnné trouby

24 Mobilní telefony Jaké informace jsou zakódované do mikrovln při použití mobilních telefonů? Číslo toho, komu voláte. Zvuk Dnes už i obraz.

25 GPS Global Positioning System Globální poziční systém
Satelitní síť 28 družic Pohybují se ve výšce km nad Zemí Oběžná doba ½ dne

26 Systém družic

27 Detail družice

28 Starší a modernější GPS

29 GPS na motocyklu

30 Co to je? Vysvětli princip.

31 Radar Radio Detecting and Ranging
Využívá toho, že se mikrovlny odrážejí od kovových předmětů. Za války umožňoval vyhledávat a ničit nepřátelské lodě a letadla. Dnes slouží spíše k navigaci. Měření rychlosti aut a při předpovědi počasí.

32

33

34 Radarové snímky oblačnosti

35 Hurikán na radaru

36

37 Infračervené záření Vlnová délka Vlny Použití výskyt 0,3 mm – 750 nm
dálkové ovladače, noční vidění, tepelné záření

38 Noční vidění

39 Jaký je princip, a kde se využívá?

40 Noční vidění v autě

41 Strom na termosnímku

42 Tepelné úniky domů na termosnímcích

43 vidění Světlo červené oranžové žluté zelené modré fialové
750 nm – 400 nm červené vidění oranžové žluté zelené modré fialové

44 Ultrafialové záření Vlnová délka Vlny Výskyt, použití 400 nm – 10 nm
opalování, solária, sterilizace potravin

45 Co to je?

46 Toto záření způsobuje opalování kůže.
Ale může také způsobit rakovinu kůže. Oči před ním chráníme slunečními brýlemi. Největší intenzitu má na horách a u moře. Pozor, tímto zářením jsme se dostali k zářením, která už jsou pro člověka nebezpečná.

47 Rentgenové záření Vlnová délka Vlny Výskyt, použití 10 nm – 1 pm
Lékařská a průmyslová diagnostika

48 Toto záření objevil v roce 1895 Wihelm Conrad Röntgen.
V roce 1901 získal jako první Nobelovu cenu za fyziku. Toto záření proniká i měkkými tkáněmi lidského těla. Než se přišlo na to, že toto záření má větší rakovinotvorné účinky než ultrafialové, mnoho lékařů na to doplatilo životem.

49

50

51

52

53

54 Záření gama Vlnová délka Vlny Použití, výskyt Menší než 300 pm
Ozařování nádorů, kosmické záření, radioaktivní záření

55 Vzniká při radioaktivní přeměně atomových jader
Přichází k nám z kosmu, především od Slunce Před nebezpečnými druhy záření ze Slunce (slunečním větrem nás chrání magnetické pole Země)

56

57

58