FALE DŹWIĘKOWE I FALE DŹWIĘKOWE I ELEKTROMAGNETYCZNEELEKTROMAGNETYCZNE

PRZYGOTOWAŁ:PRZYGOTOWAŁ:

MACH MATEUSZMACH MATEUSZ

SPIS TREŚCISPIS TREŚCI CO TO SĄ FALE DŹWIĘKOWECO TO SĄ FALE DŹWIĘKOWE PODZIAŁ FAL DŹWIĘKOWYCHPODZIAŁ FAL DŹWIĘKOWYCH CO TO SĄ FALE ELEKTROMAGNETYCZNECO TO SĄ FALE ELEKTROMAGNETYCZNE WIDMO FAL ELEKTROMANETYCZNYCHWIDMO FAL ELEKTROMANETYCZNYCH FALE RADIOWEFALE RADIOWE MIKROFALEMIKROFALE ZASTOSOWANIE MIKROFALIZASTOSOWANIE MIKROFALI PODCZERWIEŃPODCZERWIEŃ ZASTOSOWANIE PODCZERWIENIZASTOSOWANIE PODCZERWIENI ŚWIATŁO WIDZIALNEŚWIATŁO WIDZIALNE ULTRAFIOLETULTRAFIOLET ZAKRESY PROMIENIOWANIA ULTRAFIOLETOWEGOZAKRESY PROMIENIOWANIA ULTRAFIOLETOWEGO PROMIENIOWANIE XPROMIENIOWANIE X PROMIENIOWANIE GAMMAPROMIENIOWANIE GAMMA ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA GAMMAŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA GAMMA

FALE FALE DŹWIĘKOWEDŹWIĘKOWE

CO TO SĄ FALE CO TO SĄ FALE DŹWIĘKOWEDŹWIĘKOWE

To rodzaj fal ciśnienia. Ośrodki w To rodzaj fal ciśnienia. Ośrodki w których mogą się poruszać, to ośrodki których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka (zgęszczenia i cząstki ośrodka (zgęszczenia i rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego położenia. Drgania mają kierunek położenia. Drgania mają kierunek oscylacji zgodny z kierunkiem ruchu fali oscylacji zgodny z kierunkiem ruchu fali (fala podłużna).(fala podłużna).

PODZIAŁ FAL PODZIAŁ FAL DŹWIĘKOWYCH:DŹWIĘKOWYCH:

Ze względu na zakres częstotliwościZe względu na zakres częstotliwości

Ze względu na ogromne amplitudy i Ze względu na ogromne amplitudy i mediummedium

Ze względu na zakres Ze względu na zakres częstotliwości można rozróżnić częstotliwości można rozróżnić

cztery rodzaje tych fal:cztery rodzaje tych fal:

infradźwięki - poniżej 20 Hz, infradźwięki - poniżej 20 Hz, dźwięki słyszalne 20 Hz - 20 kHz - dźwięki słyszalne 20 Hz - 20 kHz -

słyszy je większość ludzi, słyszy je większość ludzi, ultradźwięki - powyżej 20 kHz, ultradźwięki - powyżej 20 kHz, hiperdźwięki - powyżej 10^10 Hz. hiperdźwięki - powyżej 10^10 Hz.

Ze względu na ogromne Ze względu na ogromne amplitudy i mediumamplitudy i medium

fale sejsmiczne, które wytwarza fale sejsmiczne, które wytwarza troposfera okrywająca Ziemię. troposfera okrywająca Ziemię.

FALEFALE

ELEKTRO-MAGNETYCZNEELEKTRO-MAGNETYCZNE

CO TO SĄ FALE CO TO SĄ FALE ELEKTROMAGNETYCZNEELEKTROMAGNETYCZNE

To rozchodzące się w przestrzeni To rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego, zaburzenie pola elektromagnetycznego, zaburzenie to ma charakter fali zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa poprzecznej w której składowa elektryczna i magnetyczna prostopadłe elektryczna i magnetyczna prostopadłe do siebie i kierunku ruchu, nawzajem się do siebie i kierunku ruchu, nawzajem się przekształcają. Zmieniające się pole przekształcają. Zmieniające się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne. wytwarza pole elektryczne.

WIDMO FAL WIDMO FAL ELEKTROMANETYCZNYCHELEKTROMANETYCZNYCH

Fale elektromagnetyczne zależnie Fale elektromagnetyczne zależnie od długości fali (częstotliwości) od długości fali (częstotliwości) przejawiają się jako (od fal przejawiają się jako (od fal najdłuższych do najkrótszych): fale najdłuższych do najkrótszych): fale radiowe, podczerwień, światło radiowe, podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet, promieniowanie widzialne, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie X), rentgenowskie (promieniowanie X), promieniowanie gamma. Kwantem promieniowanie gamma. Kwantem fali elektromagnetycznej jest foton.fali elektromagnetycznej jest foton.

FALE RADIOWEFALE RADIOWE

Fale radiowe (promieniowanie radiowe) - Fale radiowe (promieniowanie radiowe) - promieniowanie elektromagnetyczne o promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości 3 kHz - 3 THz (3*103 - 3*1012 częstotliwości 3 kHz - 3 THz (3*103 - 3*1012 Hz). Zakres częstotliwości często jest Hz). Zakres częstotliwości często jest podawany znacznie szerszy. Zależnie od podawany znacznie szerszy. Zależnie od długości dzielą się na pasma radiowe.długości dzielą się na pasma radiowe.

Źródłami naturalnymi są Źródłami naturalnymi są wyładowania atmosferyczne, wyładowania atmosferyczne, gwiazdy, a gwiazdy, a sztucznymi nadajniki, sztucznymi nadajniki, silniki komutatorowe, komputery. silniki komutatorowe, komputery.

MIKROFALEMIKROFALE

Mikrofale to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o długości fali pomiędzy podczerwienią i falami radiowymi, co oznacza zakres 1mm-30cm (częstotliwość 1-300 GHz). Mikrofale odkrył James Clerk Maxwell w 1864 roku.

ZASTOSOWANIE MIKROFALIZASTOSOWANIE MIKROFALI Kuchenka mikrofalowa używa magnetronu do wytwarzania fal o Kuchenka mikrofalowa używa magnetronu do wytwarzania fal o

częstotliwości ok. 2,4 GHz, co pozwala na gotowanie jedzenia; częstotliwości ok. 2,4 GHz, co pozwala na gotowanie jedzenia; taki rodzaj promieniowania działa na cząsteczki wody, które taki rodzaj promieniowania działa na cząsteczki wody, które zaczynają drgać wytwarzając przez to ciepło.zaczynają drgać wytwarzając przez to ciepło.

Maser to urządzenie podobne do lasera, tyle że działa w Maser to urządzenie podobne do lasera, tyle że działa w zakresie mikrofalowymzakresie mikrofalowym

Mikrofale pozwalają na transmisję danych do satelitów, bo nie Mikrofale pozwalają na transmisję danych do satelitów, bo nie są pochłaniane przez atmosferę są pochłaniane przez atmosferę

Radar Radar Telefony komórkowe standardu GSM pracują w Telefony komórkowe standardu GSM pracują w

częstotliwościach 870-960 MHz oraz 1710-1880 MHz częstotliwościach 870-960 MHz oraz 1710-1880 MHz System globalnego pozycjonowania (GPS) wykorzystuje fale o System globalnego pozycjonowania (GPS) wykorzystuje fale o

częstotliwości 1575 MHz częstotliwości 1575 MHz Bezprzewodowe sieci komputerowe (WLAN) albo bluetooth Bezprzewodowe sieci komputerowe (WLAN) albo bluetooth

użwaja mikrofal w zakresie 2,4 GHz użwaja mikrofal w zakresie 2,4 GHz Transmisja danych w telewizji kablowej albo poprzez Transmisja danych w telewizji kablowej albo poprzez

internetowe modemy kablowe (DSL) odbywa się w tym samym internetowe modemy kablowe (DSL) odbywa się w tym samym zakresie, tyle że medium jest kabel, a nie powietrzezakresie, tyle że medium jest kabel, a nie powietrze

PODCZERWIEŃPODCZERWIEŃ

Podczerwień (IR) to promieniowanie Podczerwień (IR) to promieniowanie elektromagnetyczne mieszczące się w zakresie elektromagnetyczne mieszczące się w zakresie długości fal pomiędzy światłem widzialnym i długości fal pomiędzy światłem widzialnym i mikrofalami. Oznacza to zakres od 700nm do 1 mikrofalami. Oznacza to zakres od 700nm do 1 mm.mm.

Podczerwień często dzieli się na bliską (NIR, Podczerwień często dzieli się na bliską (NIR, 0,7-5µm), średnią (MIR 5-30µm) oraz daleką (FIR 0,7-5µm), średnią (MIR 5-30µm) oraz daleką (FIR 30 - 1000 µm), ale są to tylko umowne granice. 30 - 1000 µm), ale są to tylko umowne granice. Podczerwień często wiąże Podczerwień często wiąże się z ciepłem, co wynika się z ciepłem, co wynika z faktu, że obiekty w temperaturze pokojowej z faktu, że obiekty w temperaturze pokojowej samoistnie emitują promieniowanie samoistnie emitują promieniowanie o takiej długości. o takiej długości.

Są dwa sposoby wykorzystania podczerwieni. Można Są dwa sposoby wykorzystania podczerwieni. Można zbudować bierny detektor, który odbiera to promieniowanie i zbudować bierny detektor, który odbiera to promieniowanie i na jego podstawie zbiera informacje o temperaturze na jego podstawie zbiera informacje o temperaturze emitujących je przedmiotów. Zasada ta umożliwia zbudowanie emitujących je przedmiotów. Zasada ta umożliwia zbudowanie noktowizora, który pozwala widzieć w ciemności obiekty noktowizora, który pozwala widzieć w ciemności obiekty cieplejsze od otoczenia. Inne zastosowanie to pirometr służący cieplejsze od otoczenia. Inne zastosowanie to pirometr służący do zdalnego pomiaru temperatury.do zdalnego pomiaru temperatury.Druga metoda wykorzystania podczerwieni polega na sztucznej Druga metoda wykorzystania podczerwieni polega na sztucznej emisji tego promieniowania i obserwacji zwróconego z emisji tego promieniowania i obserwacji zwróconego z detektora sygnału. Najpopularniejszym źródłem podczerwieni detektora sygnału. Najpopularniejszym źródłem podczerwieni jest fotodiodaLED, ale czasami wykorzystuje się też jest fotodiodaLED, ale czasami wykorzystuje się też półprzewodnikowe lasery podczerwone. Oto kilka przykładów półprzewodnikowe lasery podczerwone. Oto kilka przykładów zastosowania:zastosowania:

odczyt płyt CD laserem o długościach 650 - 790nm, odczyt płyt CD laserem o długościach 650 - 790nm, pomiar odległości - dalmierz podczerwony w zakresie pomiar odległości - dalmierz podczerwony w zakresie

0,25 -1,5 m 0,25 -1,5 m przekaz danych w światłowodzie - prędkości przekaz danych w światłowodzie - prędkości

powyżej 1 Gb/s powyżej 1 Gb/s przekaz danych w powietrzu, zdalne sterowanie z pilotaprzekaz danych w powietrzu, zdalne sterowanie z pilota

komunikacja w standardzie IrDAkomunikacja w standardzie IrDA

ZASTOSOWANIE ZASTOSOWANIE PODCZERWIENIPODCZERWIENI

ŚWIATŁO WIDZIALNEŚWIATŁO WIDZIALNE

Światłem widzialnym nazywamy tę część Światłem widzialnym nazywamy tę część promieniowania elektromagnetycznego, która jest promieniowania elektromagnetycznego, która jest odbierana przez siatkówkę oka ludzkiego. Zawiera odbierana przez siatkówkę oka ludzkiego. Zawiera się ona w przybliżeniu w zakresie długości fal 380-się ona w przybliżeniu w zakresie długości fal 380-780 nm.780 nm.

Światło widzialne wraz z sąsiednimi zakresami, Światło widzialne wraz z sąsiednimi zakresami, czyli ultrafioletem (o długościach czyli ultrafioletem (o długościach mniejszych od światła widzialnego), mniejszych od światła widzialnego), oraz podczerwienią (o oraz podczerwienią (o długościach większych) długościach większych) zalicza się z fizycznego zalicza się z fizycznego punktu widzenia do światła.punktu widzenia do światła.

ULTRAFIOLETULTRAFIOLET

Ultrafiolet (UV) to promieniowanie Ultrafiolet (UV) to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali elektromagnetyczne o długości fali krótszej niż światło widzialne i dłuższej krótszej niż światło widzialne i dłuższej niż promieniowanie X. Oznacza to zakres niż promieniowanie X. Oznacza to zakres długości od 10 nm do 380 nm. Słowo długości od 10 nm do 380 nm. Słowo "ultrafiolet" oznacza "powyżej fioletu" "ultrafiolet" oznacza "powyżej fioletu" i utworzone jest z łacińskiego słowa i utworzone jest z łacińskiego słowa "ultra" (ponad) i słowa "ultra" (ponad) i słowa "fiolet" oznaczającego "fiolet" oznaczającego barwę o najmniejszej barwę o najmniejszej długości fali w świetle widzialnym.długości fali w świetle widzialnym.

ZAKRESY PROMIENIOWANIA ZAKRESY PROMIENIOWANIA ULTRAFIOLETOWEGOULTRAFIOLETOWEGO

Wyróżnia się dwa schematy podziału promieniowania ultrafioletowego na zakresy:

TECHNICZNY:daleki ultrafiolet - długość 10-200 nm

bliski ultrafiolet - długość 200-380 nmze względu na działanie na człowieka

ZE WZGLĘDU NA DZIAŁANIE CZŁOWIEKA:

UV-C - długość 10-280nm UV-B - długość 280-315nm UV-A - długość 315-380nm

PROMIENIOWANIE XPROMIENIOWANIE X

Promieniowanie X to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, którego długość fali mieści się w zakresie

od 5 pm do 10 nm. Promieniowanie X znajduje się pomiędzy ultrafioletem

promieniowaniem gamma.

Zakresy promieniowania X:

twarde promieniowanie X - długość od 5 pm do 100 pm

miękkie promieniowanie X - długość od 0,1 nm do 10 nm

PROMIENIOWANIE GAMMAPROMIENIOWANIE GAMMA

Promieniowanie gamma to wysokoenergetyczna Promieniowanie gamma to wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego forma promieniowania elektromagnetycznego o długości fali poniżej 10 pm. Fale o długości fali poniżej 10 pm. Fale elektromagnetyczne większej długości fali to elektromagnetyczne większej długości fali to promieniowania X. Zgodnie z teorią fotonową promieniowania X. Zgodnie z teorią fotonową można obliczyć, że foton promieniowania gamma można obliczyć, że foton promieniowania gamma ma energię większą niż 100 keV. Promieniowanie ma energię większą niż 100 keV. Promieniowanie gamma jest zaliczane do promieniowania gamma jest zaliczane do promieniowania jonizującego razem z promieniowaniem alfa oraz jonizującego razem z promieniowaniem alfa oraz promieniowaniem beta. Nazwa promieniowaniem beta. Nazwa promieniowania gamma pochodzi od promieniowania gamma pochodzi od greckiej litery γ. Rozróżnienie greckiej litery γ. Rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania gamma oraz promieniowania X opiera się na ich promieniowania X opiera się na ich źródłach a nie na długości fali. źródłach a nie na długości fali.

ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA GAMMAGAMMA

REAKCJA ROZPADU - jądra atomowe REAKCJA ROZPADU - jądra atomowe izotopów promieniotwórczych ulegają izotopów promieniotwórczych ulegają rozpadowi, co powoduje emisję fotonu rozpadowi, co powoduje emisję fotonu gamma. gamma.

REAKCJA SYNTEZY - dwa jądra REAKCJA SYNTEZY - dwa jądra atomowe zderzają się tworząc nowe atomowe zderzają się tworząc nowe jądro i emitując foton gamma. jądro i emitując foton gamma.

ANIHILACJA - zderzenie cząstki ANIHILACJA - zderzenie cząstki i antycząstki, np. elektronu i i antycząstki, np. elektronu i pozytronu powoduje anihilację pozytronu powoduje anihilację obu tych cząstek i obu tych cząstek i emisję dwóch emisję dwóch fotonów gamma.fotonów gamma.

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

www.mojaenergia.plwww.mojaenergia.pl www.wikipedia.plwww.wikipedia.pl www.georadar.plwww.georadar.pl www.fizyka.ckumm.edu.plwww.fizyka.ckumm.edu.pl

DZIĘKUJE ZA UWAGĘDZIĘKUJE ZA UWAGĘ

Mateusz Mach