Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 16. Elektromagnetické kmitání a vlnění Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 3. a 4. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/ Datum vzniku: – Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům vyšších ročníků technických oborů základní poznatky z fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na pochopení vlastností elektromagnetického kmitání, spektra vlnění a jejich využití v praxi

ELEKTROMAGNETICKÉ VLNĚNÍ Je to fyzikální děj, se kterým se setkáme v přírodě a v technické praxi Je podstatou světla a tepelného záření Způsobuje bezdrátový přenos zvuku a obrazu na Zemi i ve vesmíru

ELEKTROMAGNETICKÝ OSCILÁTOR Je to zdroj elektromagnetického kmitání Jde o kmitání částic s nábojem ( elektronů ) Příkladem je přeskok jiskry mezi vodiči nebo atomy, kde změny energie jsou provázeny vyzařováním světla

OSCILAČNÍ OBVOD Příkladem je obvod složený z kondenzátoru o kapacitě C a z cívky o indukčnosti L Označuje se zkráceně jako LC obvod Kmitání tohoto obvodu lze zachytit osciloskopem, průběhem je sinusoida

TLUMENÍ KMITŮ Maximální výchylky se po čase zmenšují ( utlumí se ) Příčinou tlumení je odpor oscilačního obvodu Energie el.pole kondenzátoru se mění na mag.pole cívky

PERIODA A FREKVENCE Tyto veličiny popisují oscilační obvod Perioda je doba kmitu, značka T,jednotka s Frekvence je kmitočet, udává počet kmitů za jednotku času, značka f, jednotka Hz

THOMSONOVY VZTAHY Dávají do souvislosti frekvenci a periodu s veličinami popisující LC obvod Vztah pro periodu T = 2 π. √LC Vztah pro frekvenci f = 1/ 2π. √LC

ELEKTROMAGNETICKÝ DIPOL Jde o vodič určité délky, ve kterém kmitá el.proud s velkou frekvencí Vodič se rozdělí na dvě stejné části a připojí se ke zdroji napětí Příkladem je anténa

ELEKTROMAGNETICKÉ VLNĚNÍ Vzniká v elektromagnetickém poli, kde částice s nábojem mají velké zrychlení Ve vakuu a ve vzduchu se šíří rychlostí světla (c = km/s ) Jde o postupné vlnění Pro vlnovou délku platí ƛ = c.T nebo ƛ = c/f ·

SPEKTRUM ELEKTROMAGNETICKÉHO VLNĚNÍ Tvoří ho rádiové vlny ( dlouhé, krátké a střední ), optické záření (ultrafialové, světelné a infračervené ), rentgenové záření a gama záření Vše je uspořádáno podle vlnových délek a mají různé zdroje,vlastnosti a využití ·

RÁDIOVÉ VLNY Mají nejdelší vlnovou délku Patří sem rozhlasové vlny ( dlouhé, krátké a střední ), televizní vlny, mikrovlny ( např. mobily, radary, satelity ) Zdrojem jsou elektromagnetické oscilátory nebo magnetrony ·

OPTICKÉ VLNY Patří sem infračervené záření, které se pro své tepelné účinky označuje jako tepelné záření Světelné záření má rozsah od 390 nm do 790 nm, zdrojem jsou výboje v plynech nebo žárovka Zdrojem ultrafialového záření je Slunce nebo výbojky plněné rtutˇovými parami ( např. solária ) ·

RENTGENOVÉ ZÁŘENÍ Zdrojem je rentgenová lampa ( rentgenka ) Objevil ho německý fyzik R ὃ ntgen v 19. století Využití lékařství a v RTG defektoskopii ( odhalování vad materiálu pomocí RTG záření ) ·

GAMA ZÁŘENÍ Neexistuje samostatně Doprovází jaderné přeměny, výbuch atomové bomby a je součástí kosmického záření Využití v lékařství ( ničí nádory ), v gamadefektoskopii ( odhaluje vady materiálu) ·

KONTROLNÍ TEST Skupina A 1. Popiš elektromagnetické vlnění jako děj 2. Co je to oscilační obvod 3. Popiš periodu a frekvenci 4. Co je to elektromagnetický dipo´l 5. Co jsou to rádiové vlny 6. Co je to RTG záření

KONTROLNÍ TEST Skupina B 1. Popiš elektromagnetický oscilátor 2. Vysvětli tlumení elektromagnetických kmitů 3. Co jsou to Thomsonovy vztahy 4. Popiš rychlost a vlnovou délku el.-mag. vlnění 5. Popiš optické vlny 6. Popiš gama záření

SEZNAM ZDROJŮ PRO TEXTOVOU ČÁST SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1.díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995