Урок "инфракрасное и ультрафиолетовое излучения"

Урок по теме «Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения».

Цель: сформировать у учащихся представления о природе, свойствах инфракрасного, ультрафиолетового, рентгеновского излучениях.

Задачи урока:

Образовательная: изучение основных свойств инфракрасного и ультрафиолетового и излучений и их практическое применение.

Развивающая: способствование развитию теоретического мышления, умения анализировать, сравнивать, делать выводы.

Воспитательная: содействие развитию умения работать самостоятельно; формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающей среды.

Эпиграф: « Кругом нас, в нас самих, всюду и везде, вечно сменяясь, совпадая и сталкиваясь идут излучения разной длины волны… Лик Земли ими меняется, ими в значительной мере лепится.» В.И. Вернадский

Ход и содержание урока

Способность вызвать у человека зрительные ощущения характерна лишь для электромагнитных волн в диапазоне длин волн от 760нм (красные лучи) до 380нм (фиолетовые лучи). Что же находится за этими границами? Сегодня на уроке мы познакомимся с излучениями, которые находятся по соседству с видимым светом на Шкале электромагнитных волн. Знакомство с этой темой позволит нам узнать много интересного о тех излучениях которые окружают нас, но невидимы нашему глазу. О влиянии этих излучений на наше здоровье. О полезных и вредных свойствах этих излучений. Как известно, кроме семи видимых цветов спектра за его пределами имеются и невидимые глазу излучения. Помимо инфракрасных и ультрафиолетовых, к ним относятся рентгеновские лучи, гамма-лучи и микроволны.

Изучение нового материала.

Условно все виды электромагнитных волн делятся на 7 основных диапазонов — это низкочастотные излучения, радиоизлучения, инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и гамма-излучение.

Презентация « Инфракрасное излучение и его применение» (объясняет учитель + первый ученик о применении данного вида излучения).

По ходу объяснения материала учителем, учащиеся заполняют подготовленные заранее схемы:

Инфракрасное излучение - электромагнитное излучение , занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны (=м) и коротковолновым радиоизлучением(=м).

Открыто инфракрасное излучение было в 1800 г. английским ученым У. Гершелем. Спустя 123 года после открытия инфракрасного излучения советский физик А.А. Глаголева-Аркадьева получила радиоволны с длиной волны равной приблизительно 80 мкм, т.е. располагающиеся в инфракрасном диапазоне длин волн. Это доказало, что свет, инфракрасные лучи и радиоволны имеют одинаковую природу, все это лишь разновидности обычных электромагнитных волн.

Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении. Например, слой воды в несколько сантиметров непрозрачен для инфракрасного излучения с λ = 1 мкм.

Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, газоразрядных ламп, около 50 % излучения Солнца; инфракрасное излучение испускают некоторые лазеры. Для его регистрации пользуются тепловыми и фотоэлектрическими приёмниками, а также специальными фотоматериалами.

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длины волн, излучаемые телом, зависят от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких (до нескольких тысяч Кельвинов) температурах лежит в основном именно в этом диапазоне. Инфракрасное излучение испускают возбуждённые атомы или ионы.

Передача энергии Солнцем через огромное пространство космоса происходит практически без потерь на нагревание пространства. Поэтому происходит непосредственное нагревание земной поверхности, на которую и попадают лучи Солнца. А затем уже Земля и другие нагретые Солнцем предметы нагревают воздух. А вообще, любое тело, которое нагрето до определенной температуры, излучает тепловую энергию в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитных волн и, следовательно, может передавать эту энергию посредством лучистого теплообмена другим телам.

Теперь же инфракрасные приборы окружают нас буквально повсюду в нашей повседневной жизни. Практически у каждого человека есть дома телевизор, и практически наверняка он оснащен пультом дистанционного управления, который работает в инфракрасном диапазоне. Инфракрасные диоды и фотодиоды повсеместно применяются в охранных системах и системах автоматики, так как они не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости. Инфракрасные излучатели применяют для сушки ягод и овощей. Его используют для получения инфракрасных фотографий, в приборах ночного видения, в мобильных телефонах и в системах самонаведения снарядов на цель.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ИК ИЗЛУЧЕНИЯ

1. Проходит через некоторые непрозрачные тела, также сквозь дождь, дымку, снег.

2. Производит химическое действие на фотопластинки.

3. Поглощаясь веществом, нагревает его.

4. Вызывает внутренний фотоэффект у германия.

5. Невидимо.

6. Способно к явлениям интерференции и дифракции.

7. Регистрируют тепловыми методами, фотоэлектрическими и

Презентация «Ультрафиолетовое излучение и его применение» (объясняет учитель + второй ученик о применении данного вида излучения

Ультрафиолетовое излучение. После обнаружения инфракрасного излучения, немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер задался целью найти нечто похожее и на противоположном конце спектра, с длиной волны меньше чем у фиолетового света. И уже в 1801 году его попытки увенчались успехом. В то время было известно, что хлорид серебра чернеет под действием видимого света. Риттер решил проверить, будет ли чернеть пластинка, если ее поместить за фиолетовый край спектра. Проведя данный эксперимент, он обнаружил, что хлорид серебра действительно разлагается, причем даже намного активнее, чем под действием видимого света. Данный вид излучения был назван ультрафиолетовым.

Ультрафиолетовое излучение –электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовой границей видимого излучения и  рентгеновским излучением (3,8- 3 м ; 7,9·10¹⁴ - 3·10¹⁶ Гц).

Основным источником ультрафиолетового излучения на Земле является Солнце. Также естественными источниками ультрафиолетового излучения являются звезды и другие космические объекты.

Искусственные источники: ртутно-кварцевые лампы, люминесцентные лампы дневного света, эксилампы, светодиоды и лазерные источники.

Применение УФ излучения :

1. Медицина.

2. Косметология.

3. Пищевая промышленность.

4. Полиграфия.

5. Криминалистика.

6. Сельское хозяйство и животноводство.

7. Шоу-бизнес.

Свойства УФ излучения:

1. Высокая химическая активность

2. Невидимо

3. Большая проникающая способность

4. Убивает микроорганизмы

5. В малых дозах благотворно влияет на организм человека

6. В больших дозах приводит к изменению в развитии клетоки обмене веществ, действует на глаза

Вывод:

Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света и микроволновым радиоизлучением.

Ультрафиолетовое излучение — это электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями.

иант № 1.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=zeS31lhoNoQ

Закрепление изученного материала

в том случае, когда оно не светится?

А) Ультрафиолетовое Б) Инфракрасное

Вариант № 1.

1. Какое излучение испускает любое нагретое тело даже в том случае, когда оно не светится?

убивают болезнетворные бактерии и используются с этой

1. Перечислить источники ультрафиолетового излучения

убивают болезнетворные бактерии и используются с этой

целью в медицине.

1. Какое излучение применяют для сушки лакокрасочных изделий?

покрытий, овощей и фруктов?

А) Ультрафиолетовое Б) Инфракрасное

1. Какие волны испускают батареи отопления?

2. Почему солнечный свет, прошедший сквозь оконное стекло не вызывает загара?

стекло, не вызывает загара?

организма

А) Ультрафиолетовые Б) Инфракрасные

1. Какие лучи не вызывают зрительных образов, они невидимы?

невидимы.

А) Ультрафиолетовые Б) Инфракрасные

1. Почему колбы ртутных медицинских ламп делают из кварцевого стекла

кварцевого стекла.

А) Колбы медицинск

1. Где применяются инфракрасные лучи?

2. Какие лучи оказывают бактерицидное действие?

Обобщение материла . Сводная таблица выводится на экран

Каждый диапазон длин волн имеет важное значение для жизни на Земле. Что вы заметили общего и какие различия ЭМВ? Чем же инфракрасные лучи отличаются от ультрафиолетовых с точки зрения физики?

Выучить материал, используя таблицу