Název projektu: Škola a sport Základní škola Emila Zátopka Zlín, příspěvková organizace, Štefánikova 2701, 761 25 Zlín EU PENÍZE ŠKOLÁM OP VK- 1. 4. Zlepšení podmínek pro vzdělávání na základních školách Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.1395 Název projektu: Škola a sport VY_32_INOVACE_338 Autor DUM: Irena Heimová Datum (období), kdy byl materiál vytvořen: březen 2013 Ročník, pro který je materiál vytvořen: 9. ročník Vzdělávací oblast, obor, tematický okruh, téma: Člověk a příroda, fyzika, Elektrodynamika Anotace-metodický list: Žáci si zopakují, že elektrické a magnetické pole spolu velmi úzce souvisí, seznámí se s přínosem Maxwella a Hertze u popisu EM vln. Pochopí, že pro EM vlny platí stejný vzorec mezi frekvencí a vlnovou délkou jako u jiných typů vlnění. Pozná praktické využití EM vln. Prezentace v programu PowerPoint. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá Autorskému zákonu.
Elektromagnetické vlny a záření
Kde se setkáváme s EM vlny a zářením? 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. Laserové ukazovátko, laserová show A to zdaleka není všechno
Co je pro člověka nejdůležitějším a nejznámějším zářením? SVĚTLO
Trochu z historie Roku 1865 skotský fyzik James Clerk Maxwell matematicky odvodil, že existují elektromagnetické vlny, které se šíří rychlostí světla. 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. Svou práci však nedokončil, neboť v 48 letech zemřel
Tyto vlny pak byly skutečně objeveny německým fyzikem Heinrichem Hertzem a staly se základem pro rozvoj radiotechniky, televize a celé bezdrátové techniky spojů.
Elektromagnetické záření Má dvě navzájem neoddělitelné složky Elektrickou (vektor intenzity el. pole) Magnetickou (vektor mag. indukce) Jsou navzájem kolmé a jejich kmity probíhají napříč ke směru, kterým se vlnění šíří
Vlastnosti elektromagnetických vln závisí na vlnové délce Jak závisí 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
Jak souvisí kmitočet (frekvence) s vlnovou délkou? Čím kratší je vlnová délka elektromagnetické vlny, tím vyšší je jí kmitočet a naopak.
Rádiové vlny rozhlas televize dlouhé střední krátké velmi krátké Vlnová délka Vlny Použití, výskyt 2 000 m-1 000 m dlouhé rozhlas 600 m- 150 m střední 50 m-15 m krátké 15 m- 1 m velmi krátké televize
Cesta signálu Vysílač ( taky se používal dřív výraz anténa ) vysílá vlny. Ty se šíří nejenom vzduchem, ale i vakuem. Na příjem potřebujeme anténu.
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.
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.
Evropský navigační systém Galileo
Mikrovlny Vlnová délka vlny Použití, výskyt 1 m – 0,3 mm mikrovlny Mobilní telefony GPS Mikrovlnné trouby (12cm)
Mobilní telefony Vlny o kmitočtu 900 MHz, tedy o vlnové délce asi 30 cm Jaké informace jsou zakódované do mikrovln při použití mobilních telefonů? Číslo toho, komu voláte. Zvuk Dnes už i obraz.
GPS Global Positioning System Globální poziční systém Satelitní síť 28 družic Pohybují se ve výšce 20 200 km nad Zemí Oběžná doba ½ dne
Systém družic GPS http://m.garmin.cz/aktualne/nove-produkty/gps-nebo-glonass.html
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.
Na Moravě jsou červeně vidět silné bouřky Hurikán na radaru Německý radar Würzburg Riese z období druhé světové války
Infračervené záření Vlnová délka Vlny Použití výskyt 0,3 mm – 750 nm dálkové ovladače, noční vidění, tepelné záření
Někdy označováno jako IR (infrared) Zdrojem je každé těleso, které má teplotu vyšší než je absolutní nula Není viditelné okem Proniká mlhou a znečištěným ovzduším (vidění v mlze – infralokátory) Pomocí vhodných přístrojů je lze zachytit – brýle na noční vidění, funkce videokamer pro noční natáčení
Rudá znamená únik tepla, modrá naopak dobrou izolovanost. Pražský hrad svítí rudě, skleněný Tančící dům je kromě přízemí modrozelený. Redakce MF DNES zkoumala, jak jednotlivé pražské domy vypadají na pohledem termokamerou a zda jsou ekologické. Rudá znamená únik tepla, modrá naopak dobrou izolovanost. Ani budova ministerstva životního prostředí nevyšla z testu na výbornou http://zpravy.idnes.cz/foto.aspx?r=domaci&c=A090410_222212_domaci_dp&foto=&thumbs=1#DP2a5704_hradcany_panorama1.jpg
vidění Světlo červené oranžové žluté zelené modré fialové 750 nm – 400 nm červené vidění oranžové žluté zelené modré fialové
Vyvolává v lidském oku světelný vjem Zdroje světla Přirozené – Slunce, oheň, hvězdy Umělé – žárovka, žářivky, výbojka, laser Nebo Chromatické – složené ze světla více vlnových délek, např. bílé světlo Monochromatické – 1 vlnová délka - laser
Barva Vlnová délka červená 625 až 740 nm oranžová 590 až 625 nm žlutá 565 až 590 nm zelená 520 až 565 nm azurová 500 až 520 nm modrá 430 až 500 nm fialová 380 až 430 nm
Ultrafialové záření Vlnová délka Vlny Výskyt, použití 400 nm – 10 nm opalování, solária, sterilizace potravin
Zdrojem jsou tělesa zahřátá na vysokou teplotu – hvězdy, rtuťové výbojky (horské slunce), el. oblouk (sváření) Toto záření způsobuje opalování kůže (produkci vitamínu D). Ale může také způsobit rakovinu kůže. Oči před ním chráníme slunečními brýlemi. Největší intenzitu má na horách a u moře. Působí jako desinfekce – ničí mikroorganismy Pozor, tímto zářením jsme se dostali k zářením, která už jsou pro člověka nebezpečná.
Rentgenové záření Vlnová délka Vlny Výskyt, použití 10 nm – 1 pm Lékařská a průmyslová diagnostika
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.
Záření gama Vlnová délka Vlny Použití, výskyt Menší než 300 pm Ozařování nádorů, kosmické záření, radioaktivní záření
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)
http://radek.jandora.sweb.cz/f25_soubory/image003.gif http://www.aldebaran.cz/tabulky/images/elmg.gif http://elektrika.cz/Members/otec/obrazek.2005-02-26.1316846138 http://pandatron.cz/elektronika3/esa_galileo3_fig2.jpg http://fanda.nova.cz/clanek/hi-tech/otazky-a-odpovedi-navigacni-galileo-v-porovnani-s-gps.html http://www.garmin.cz/files/aktualne/aktuality/glonass/gps-glonass-x.jpg http://www.garmin.cz/files/aktualne/aktuality/glonass/gps-1x.jpg http://thoriax.net/obrazky/druzice.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Douvresradar1.jpg/220px-Douvresradar1.jpg http://zpravy.idnes.cz/praha-termokamerou-kdyz-dum-zari-je-tam-zima-fme-/domaci.aspx?c=A090410_222212_domaci_dp http://www.portalymest.cz/obrazky/termokamera.JPG http://img.ulekare.cz/dbpic/RTG_22-f526_290 http://www.jirgl.cz/images/urazy-3.jpg http://i.iinfo.cz/images/12/noha-zlomenina-rentgen-1.jpg