29 августа 1831 года гениальный английский физик-экспериментатор Майкл Фарадей после года упорных поисков ответа на вопрос, как заставить магнит стать источником электричества, открыл явление электромагнитной индукции, которое сыграло ключевую роль в построении теории электромагнетизма. И понятием электромагнитного поля, и даже самим этим термином наука обязана Фарадею. Открытие было сделано в простейшем опыте: говоря современным языком, Фарадей наблюдал импульс электрического тока во вторичной обмотке трансформатора при включении и выключении тока через его первичную обмотку.

По результатам своих исследований годов и на основе работ Майкла Фарадея английский физик Джеймс Максвелл создал теорию электромагнитного поля, которая получила полное опытное подтверждение и стала общепризнанной классической основой современной физики. Эта теория предполагает наличие электромагнитного поля как носителя всех электромагнитных взаимодействий, а также электромагнитную природу света и других видов излучений. Существование предсказанных Максвеллом электромагнитных волн примерно через 15 лет экспериментально доказал Генрих Герц. По результатам своих исследований годов и на основе работ Майкла Фарадея английский физик Джеймс Максвелл создал теорию электромагнитного поля, которая получила полное опытное подтверждение и стала общепризнанной классической основой современной физики. Эта теория предполагает наличие электромагнитного поля как носителя всех электромагнитных взаимодействий, а также электромагнитную природу света и других видов излучений. Существование предсказанных Максвеллом электромагнитных волн примерно через 15 лет экспериментально доказал Генрих Герц.

В годах немецкий физик Генрих Герц провел серию опытов и экспериментально доказал существование электромагнитных волн. С помощью простейшей антенны, названной впоследствии вибратором Герца, он первым исследовал свойства радиоволн, и тем самым наметил пути для создания радио, а также стал основоположником радиофизики. В его честь названа единица частоты колебания любых волн.

После смерти Герца, у Лебедева возникла мысль не только повторить, но и продолжить его опыты. Лебедев продвинулся дальше в решении задачи доказать тождество световых и электромагнитных волн. После смерти Герца, у Лебедева возникла мысль не только повторить, но и продолжить его опыты. Лебедев продвинулся дальше в решении задачи доказать тождество световых и электромагнитных волн. «Уменьшая размеры вибратора, мы будем приближаться к этой цели; но чтобы её достигнуть, пришлось бы обратить вибратор в одну молекулу». «Уменьшая размеры вибратора, мы будем приближаться к этой цели; но чтобы её достигнуть, пришлось бы обратить вибратор в одну молекулу». В 1894 г. Риги удалось получить волны в 7,5 см длины. Лебедев уменьшил границу до 0,6 см, поставив не превзойдённый никем рекорд получения коротких электромагнитных волн. В 1894 г. Риги удалось получить волны в 7,5 см длины. Лебедев уменьшил границу до 0,6 см, поставив не превзойдённый никем рекорд получения коротких электромагнитных волн.

Николай Алексеевич Умов был магистром Новороссийского университета, в котором он преподавал 22 года, а затем в течение 18 лет – в Московском университете. Николай Алексеевич был разносторонним ученым. Его интересовали, например, вопросы геомагнетизма. Английский ученый Д. Генри Пойтинг ввел понятие потока электромагнитной энергии, а для описания ее распространения – вектор, известный в современной физике как вектор Умова - Пойтинга.

Радиоволны

«Мой прибор отвечает звонком на электрические волны, и с ним можно производить все опыты,…т.е. выстрел, взрыв и т.п. – всё, что может сделать энергия электрического тока.» «Мой прибор отвечает звонком на электрические волны, и с ним можно производить все опыты,…т.е. выстрел, взрыв и т.п. – всё, что может сделать энергия электрического тока.» А. С. Попов

. Первый радиоприёмник А. С. Попова, названный им «прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний».1895 год.

Радиолокация

Дом – музей А.С. Попова в Краснотурьинске

Кабинет Попова в мемориальном музее. Санкт - Петербург

Памятник Попову в Санкт-Петербурге

Центральный музей связи имени Попова в Санкт - Петербурге

Музеи Урала связанные с именем А.С.Попова г. Краснотурьинск (краеведческий дом- музей, где родился учёный) г. Краснотурьинск (краеведческий дом- музей, где родился учёный) г.Екатеринбург ( Музей имени А.С. Попова в Екатеринбурге, ул. Карла Либнейхта 37). г.Екатеринбург ( Музей имени А.С. Попова в Екатеринбурге, ул. Карла Либнейхта 37). г.Пермь (музей) г.Пермь (музей)

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение - невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее область между нижней границей видимого спектра и верхней границей рентгеновского излучения. Длина волны УФ - излучения лежит в пределах от 100 до 400 нм (1 нм = 10 м). По классификации Международной комиссии по освещению (CIE) спектр УФ - излучения делится на три диапазона: Ультрафиолетовое излучение - невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее область между нижней границей видимого спектра и верхней границей рентгеновского излучения. Длина волны УФ - излучения лежит в пределах от 100 до 400 нм (1 нм = 10 м). По классификации Международной комиссии по освещению (CIE) спектр УФ - излучения делится на три диапазона: UV - A - длинноволновое ( нм.) UV - B - средневолновое ( нм.) UV - C - коротковолновое ( нм.) Вся область УФИ условно делится на : - ближнюю ( нм ); - далёкую или вакуумную ( нм ).

Свойства : Высокая химическая активность, невидимо, большая проникающая способность, убивает микроорганизмы, в небольших дозах благотворно влияет на организм человека: загар, УФ- лучи инициируют процесс образования витамина Д, который необходим для усвоения организмом кальция и обеспечения нормального развития костного скелета, ультрафиолет активно влияет на синтез гормонов, отвечающих за суточный биологический ритм; но в больших дозах оказывает отрицательное биологическое воздействие: изменения в развитии клеток и обмене веществ, действие на глаза.

Спектр УФ излучения: линейчатое (атомы, ионы и легкие молекулы); линейчатое (атомы, ионы и легкие молекулы); состоит из полос (тяжёлые молекулы); состоит из полос (тяжёлые молекулы); Непрерывный спектр (возникает при торможении и рекомбинации электронов). Непрерывный спектр (возникает при торможении и рекомбинации электронов).

Открытие УФ излучения: Открытие УФ излучения: Ближнее УФ излучение открыто в 1801 немецким учёным Н. Риттером и английским учёным У. Волластоном по фотохимическому действию этого излучения на хлористое серебро. Ближнее УФ излучение открыто в 1801 немецким учёным Н. Риттером и английским учёным У. Волластоном по фотохимическому действию этого излучения на хлористое серебро. Вакуумное УФ излучение обнаружено немецким учёным В. Шуманом при помощи построенного им вакуумного спектрографа с флюоритовой призмой и безжелатиновых фотопластинок. Он получил возможность регистрировать коротковолновое излучение до 130 нм. Вакуумное УФ излучение обнаружено немецким учёным В. Шуманом при помощи построенного им вакуумного спектрографа с флюоритовой призмой и безжелатиновых фотопластинок. Он получил возможность регистрировать коротковолновое излучение до 130 нм. Н. Риттер У. Волластон

Особенности УФ излучения До 90 % этого излучения поглощается озоном атмосферы. С каждым увеличением высоты на 1000 м уровень УФ возрастает на 12 % До 90 % этого излучения поглощается озоном атмосферы. С каждым увеличением высоты на 1000 м уровень УФ возрастает на 12 %

Применение : Медицина: применение УФ - излучения в медицине связано с тем, что оно обладает бактерицидным, мутагенным, терапевтическим (лечебным), антимитотическим, профилактическим действиями, дезинфекция; лазерная биомедицина Шоу-бизнес: Шоу-бизнес: Освещение, световые эффекты

Косметология : В косметологии ультрафиолетовое облучение широко применяется в соляриях для получения ровного красивого загара. Дефицит УФ лучей ведет к авитаминозу, снижению иммунитета, слабой работе нервной системы, появлению психической неустойчивости. Ультрафиолетовое излучение оказывает существенное воздействие на фосфорно - кальциевый обмен, стимулирует образование витамина D и улучшает все метаболические процессы в организме.

Пищевая промышленность: Обеззараживания воды, воздуха, помещений, тары и упаковки УФ излучением. Следует подчеркнуть, что использование УФИ как физического фактора воздействия на микроорганизмы может обеспечить обеззараживание среды обитания в очень высокой степени, например до 99,9%. Пищевая промышленность: Обеззараживания воды, воздуха, помещений, тары и упаковки УФ излучением. Следует подчеркнуть, что использование УФИ как физического фактора воздействия на микроорганизмы может обеспечить обеззараживание среды обитания в очень высокой степени, например до 99,9%.

Криминалистика: Ученые разработали технологию, позволяющую обнаруживать малейшие дозы взрывчатых веществ. В приборе для обнаружения следов взрывчатых веществ используется тончайшая нить (она в две тысячи раз тоньше человеческого волоса), которая светится под воздействием ультрафиолетового излучения, но всякий контакт со взрывчаткой: тринитротолуолом или иными используемыми в бомбах взрывчатыми веществами, прекращает ее свечение. Прибор определяет наличие взрывчатых веществ в воздухе, в воде, на ткани и на коже подозреваемых в преступлении. Использование невидимых УФ-красок для защиты банковских карт и денежных знаков от подделки. На карту наносят невидимые в обычном свете изображения, элементы дизайна или делают светящейся в УФ-лучах всю карту.

Источники УФ излучения: излучается всеми твердыми телами, у которых t>1000 С, а также светящимися парами ртути; излучается всеми твердыми телами, у которых t>1000 С, а также светящимися парами ртути; звезды (в т.ч. Солнце); звезды (в т.ч. Солнце); лазерные установки; лазерные установки; газоразрядные лампы с трубками из кварца (кварцевые лампы), ртутные; газоразрядные лампы с трубками из кварца (кварцевые лампы), ртутные; ртутные выпрямители ртутные выпрямители

Защита от УФ излучения: Защита от УФ излучения: Применение противосолнечных экранов: Применение противосолнечных экранов: - химические (химические вещества и покровные кремы); - физические (различные преграды, отражающие, поглощающие или рассеивающие лучи). Специальная одежда (например, изготовленная из поплина). Специальная одежда (например, изготовленная из поплина). Для защиты глаз в производственных условиях используют светофильтры (очки, шлемы) из тёмно-зелёного стекла. Для защиты глаз в производственных условиях используют светофильтры (очки, шлемы) из тёмно-зелёного стекла. Полную защиту от УФИ всех длин волн обеспечивает флинтглас (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм. Полную защиту от УФИ всех длин волн обеспечивает флинтглас (стекло, содержащее окись свинца) толщиной 2 мм.

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ открыл английский ученый открыл английский ученый Дж. Ф. В. Гершель в 1800 году

Диапазон длин волн 6 6 От 760 до 2*10 нм От 760 до 2*10 нм

ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ: Естественные – Солнце, Земля, звезды, планеты. Естественные – Солнце, Земля, звезды, планеты. Искусственные – любое тело, температу- ра которого выше темпе- ратуры окружающей среды (костер, свеча, лампочка, ракета и т. д.) Искусственные – любое тело, температу- ра которого выше темпе- ратуры окружающей среды (костер, свеча, лампочка, ракета и т. д.)

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА Черное тело для ИК-лучей прозрачно; Черное тело для ИК-лучей прозрачно; Вода, пар – непрозрачны; Вода, пар – непрозрачны; Вызывает сильный нагревательный эффект; Вызывает сильный нагревательный эффект; Хорошо отражается большинством металлов; Хорошо отражается большинством металлов; Сильно поглощается земной атмосферой, особенно водяными парами. Сильно поглощается земной атмосферой, особенно водяными парами.

ПРИМЕНЕНИЕ Инфракрасная фотография; Инфракрасная фотография; Определение болезней растений; Определение болезней растений; Диагностика кожных и сосудистых заболеваний; Диагностика кожных и сосудистых заболеваний; Обнаружение подделок (в криминалистике); Обнаружение подделок (в криминалистике); Изучение астрономических объектов; Изучение астрономических объектов; Сушка овощей, фруктов, лакокрасочных покрытий; Сушка овощей, фруктов, лакокрасочных покрытий; Для рационального обогрева помещений; Для рационального обогрева помещений; В военной технике (приборы ночного видения, самонаводящиеся снаряды и ракеты, тепловые локаторы). В военной технике (приборы ночного видения, самонаводящиеся снаряды и ракеты, тепловые локаторы).

Рентгеновское излучение «Рука с кольцом» первая рентгенограмма, полученная В. К. Рентгеном в 1895 г.

Открытие рентгеновских лучей В 1895 году весь мир облетело известие об открытии неизвестных лучей. Им приписывали удивительные свойства, например: чтение мыслей на расстоянии. Рентген Вильгельм ( )

Рентгеновская трубка Для своих экспериментов Рентген использовал трубки Крукса, которые он усовершенствовал. Они значительно превосходят те первые аппараты, которыми пользовался ученый. Для своих экспериментов Рентген использовал трубки Крукса, которые он усовершенствовал. Они значительно превосходят те первые аппараты, которыми пользовался ученый. 1.анод 2.бериллиевые «окна» 3.катод вольфрамовая спираль 4.стеклянная колба в ней «2» 5.проводники, по ним подводят напряжение к катоду 6.цилиндр фиксирует поток электронов 7.зеркало анода 8.трубка для охлаждения анода

Источники и свойства Источники : трубка Рентгена, лазеры, солнечная корона, небесные тела, бетатрон. Свойства : Свойства : -большая проникающая способность; -вызывает люминисценсию минералов; -действуют на фотоэмульсию; -ионизирует газы; -лучи невидимы; -обладает корпускулярными свойствами.

Применение: - рентгеноструктурный анализ; - рентгенодиагностика; - рентгенотерапия; - рентгенотопография; - астрономия (приборы на ракетах и спутниках зафиксировали рентгеновское излучение солнца и звёзд; рентгеновские маяки); - кристаллы (создание на фотоплёнках внутренней структуры скелета вещества);

Влияние на человека : Польза: - врачи и дантисты делают снимки сломанных костей и зубов; - врачи используют для уничтожения раковых опухолей - сотрудники аэропорта проверяют багаж пассажиров; - промышленность, лаборатории; Вред: - солнце и другие звёзды испускают негативные рентгеновские лучи; - воздействие на организм человека «развитие разного рода болезней»

Главные этапы исследования космических лучей

7 августа 1912г. – открытие космических лучей австрийским физиком В.Гессом (Удостоен за это в 1936г. Нобелевской премии).

1912 – 1926гг. На первом этапе их изучения не было полной уверенности в неземном происхождении наблюдавшегося излучения.

1927 – 1928гг. К этому времени сомнения в существовании идущего из космоса хорошо проникающего излучения окончательно отпали.

1936г. Было окончательно признано, что космические лучи – это заряженные частицы; их считали электронами.

1939 – 1941гг. Выяснилось, что они имеют в основном положительный заряд.

1948г. В составе космических лучей обнаружены ядра ряда элементов, установлено, число электронов в них меньше 1% от их общего потока.

гг. Рождение астрофизики космических лучей. Космические лучи являются существенным энергетическим и динамическим фактором в межзвездной среде, т.е. они существуют.

1953г. На основе радиоастрономических данных была предложена и развита галактическая модель происхождения космических лучей. Их основными источниками являются вспышки сверхновых звезд.

1972г. Возникновение гамма- астрономии – последняя важная веха в изучении космических лучей.