Elektromagnētiskā Spektra

Rekvizīti

Skatīt Darbību

Diskusiju Starteris

Skatīt Darbību

Vēsturisks Stāstījums

Skatīt Darbību

Laika Skala

Skatīt Darbību

Vārdnīca

Skatīt Darbību

ES Plakāts

Skatīt Darbību

Pamatinformācija par EM spektru

Elektromagnētiskais spektrs ir veids, kā organizēt dažāda veida EM starojumu, ko mēs atrodam Visumā. Tas ir nepārtraukts spektrs, kas nozīmē, ka viena daļa tiek pabeigta, otra sākas bez spraugām. Visām EM spektra daļām ir viena kopīga iezīme: tās visas vakuumā pārvietojas ar vienādu ātrumu. Visi viļņi pārvietojas ar ātrumu 3 x 10 ⁸ m / s vai 300 000 000 m / s. Katrai atšķirīgajai detaļai ir atšķirīgs lietojums un briesmas, kas saistītas ar to viļņa garumu un frekvenci. Tā kā frekvence palielinās (un viļņa garums samazinās), viļņu enerģija palielinās. Viļņu frekvenci un viļņa garumu saista, izmantojot v = fλ, kur v ir ātrums, kas mērīts m / s, f ir frekvence, kas izmērīta hercos, un λ ir viļņa garums, kas izmērīts m.

Elektromagnētiskā starojuma veidu mnemoniska ierīce

Vairāk iespēju

Kopējiet šo Stāstu Tabulu

Elektromagnētiskā starojuma veidi

Radioviļņiem ir visgarākais viļņa garums, zemākā frekvence un viszemākā enerģija. Viņiem arī nav īstu briesmu, jo viņu enerģija ir tik zema. Radioviļņi tiek izmantoti apraidei un saziņai.

Mikroviļņiem ir otrs garākais viļņa garums. Tie ir visbiežāk pazīstami ar to izmantošanu mikroviļņu krāsnīs. Mikroviļņu krāsnis tiek izmantotas arī mobilajos tālruņos, ļaujot mums sazināties ar cilvēkiem visā pasaulē. Mikroviļņu krāsnis var būt bīstamas. Ja jūs ievietotu cilvēku mikroviļņu krāsnī, tas sildītu ūdens molekulas ķermeņa iekšienē un gatavotu iekšējos audus.

Infrasarkanais starojums ir tas, ko mēs kā cilvēki jūtam kā siltumu vai siltumu. To izmanto termiskās attēlveidošanas un nakts redzamības tehnoloģijās. Infrasarkanais savienojums tiek izmantots arī optisko šķiedru sakaros. Pārāk daudz infrasarkano staru var izraisīt ādas apdegumus.

Redzamā gaisma ir šaurs EM starojuma diapazons, ko mēs varam redzēt. Balto gaismu veido 7 krāsas: sarkana, oranža, dzeltena, zaļa, zila, indigo, violeta. Šo gaismu var sadalīt katrā krāsā vai izkliedēt, izmantojot prizmu. Labs veids, kā to atcerēties, ir domāt par burtiem, kas veido vārdu - Roy G. Biv. Redzamai gaismai ir plašs pielietojums, ieskaitot optisko teleskopiju un optisko mikroskopiju. Ar to nav saistītas reālas briesmas, taču pārāk daudz redzamās gaismas var sabojāt aci.

Ultravioletais starojums izraisa ādas iedegumu un tiek izmantots sauļošanās gultās. To izmanto arī, lai pārbaudītu viltotus rēķinus. UV var izmantot arī dzeramā ūdens sterilizēšanai, jo tas var iznīcināt kaitīgus mikroorganismus, izjaucot to DNS. Liela UV iedarbība var izraisīt arī paaugstinātu ādas vēža risku, tāpēc ārsti iesaka saulainās dienās valkāt sauļošanās līdzekli.

Rentgenstaru parasti izmanto attēlveidošanai medicīnā un drošībā. Rentgenstari ir ļoti caurspīdīgi, kas nozīmē, ka tos ir grūti apturēt; tas ļauj tos izmantot kaulu attēlu izveidošanai. Tos absorbē tikai blīvs materiāls, piemēram, kauls un metāls, un tie viegli pārvietojas caur mīkstajiem audiem. Tos izmanto arī lidostu drošībā. Rentgena stari ir jonizējoši, un tie var izraisīt vēzi.

Gamma stari ir augstākās enerģijas EM viļņi. Viņiem ir īsākais viļņa garums un augstākā frekvence. Tie ir ārkārtīgi jonizējoši un caurspīdīgi. Tie var būt ļoti bīstami cilvēku veselībai un saistīti ar vēža attīstību. Tomēr tos var izmantot arī vēža ārstēšanai. Gamma stari bojā šūnas, un, kad vēža šūnas tiek pakļautas gamma starojumam, tās tiek bojātas un var tikt nogalinātas. Tas var palīdzēt apturēt vēža izplatīšanos.

Papildu EM spektra aktivitātes idejas

1. Aiciniet savus studentus izveidot scenogrāfiju, lai parādītu, kāda būtu pasaule bez mikroviļņiem.
2. Aiciniet savus studentus izveidot drošības plakātu medicīnas darbiniekiem, kas strādā slimnīcā. Kā viņi var pasargāt sevi no dažiem kaitīgajiem EM viļņiem, kurus izmanto slimnīcās?
3. Aiciniet studentus izveidot savas mnemoniskās ierīces EM spektra (vai gaismas krāsu) pasūtījuma atcerēšanai un veikt vizualizāciju, lai palīdzētu viņiem to atcerēties.



Kā rīkoties ar elektromagnētisko spektru

1

Izveidojiet praktisku EM spektra demonstrāciju ar sadzīves priekšmetiem

Izvēlieties vienkāršas materiālus, piemēram, lukturīti, CDs, saulesbrilles un prizmu. Izmantojiet šos priekšmetus, lai parādītu, kā izkliedējas gaisma un kā dažādi materiāli bloķē vai cauri ļauj noteiktas elektromagnētiskās viļņus. Šis ļauj skolēniem redzēt galvenos konceptus praksē un veicina ziņkārību par EM spektru.

2

Skaidrojiet zinātnisko pamatojumu katrai jūsu demonstrācijas daļai

Aprakstiet, kā prizma sadala baltu gaismu pa krāsu gammu, kā saulesbrilles bloķē UV starus un kā CD virsma atstarojot gaismu rāda krāsas. Saistiet katru efektu ar EM spektru, lai skolēni saistītu ikdienas priekšmetus ar zinātniskiem principiem.

3

Apspriediet reālas EM spektra daļu izmantošanas piemērus, ko demonstrējāt

Uzsvērt, kā redzamā gaisma ļauj mums redzēt, UV starojums sterilizē ūdeni un infraraunā starojuma izmantošana attālinātos vadības aparātos. Saistiet klases aktivitātes ar ikdienas tehnoloģijām, lai palielinātu iesaisti.

4

Veiciniet skolēnus prognozēt rezultātus pirms katras demonstrācijas

Uzdodiet jautājumus, piemēram: “Ko jūs domājat, kas notiks, kad mēs iedegsim lukturi caur prizmu?” vai “Kāpēc saulesbrilles palīdz aizsargāt mūsu acis?” Veiciniet kritisko domāšanu un zinātnisku prognožu izstrādi, attīstot izpētes prasmes.

5

Aiciniet skolēnus izstrādāt savus EM spektra eksperimentus

Uzdeviet skolēniem izvēlēties EM spektra konceptu un izveidot drošu, vienkāršu eksperimentu mājās vai skolā. Ļaujiet viņiem prezentēt savus secinājumus klasei, veicinot radošumu un nostiprinot mācīšanos.

Bieži uzdotie jautājumi par elektromagnētisko spektru

Kas ir elektromagnētiskais spektrs vienkāršos vārdos?

Elektromagnētiskais spektrs ir visu elektromagnētisko viļņu veidu diapazons, ieskaitot radio viļņus, mikroviļņus, infrasarkano starojumu, redzamo gaismu, ultravioletu, X-starus un gamma starus. Šīs viļņu veidi atšķiras pēc garuma, frekvences un enerģijas, bet visi ceļo ar to pašu ātrumu vakuumā.

Kā es varu mācīt skolēniem elektromagnētiskā spektra secību?

Ļoti labs veids ir izmantot atmiņas palīgierīces (piemēram, 'Roy G. Biv' redzamai gaismai) un radošas aktivitātes, piemēram, veidojot stāstu plāksnes vai vizuālus plakātus. Mudiniet skolēnus pašiem izdomāt atmiņas palīgierīces viļņu secības iegaumēšanai.

Kādas ir galvenās katra elektromagnētiskā starojuma veida lietojumi un briesmas?

Katram veidam ir unikāli lietojumi un riski: Radio viļņi komunikācijai, mikroviļņi ēdiena gatavošanai un telefoniem, infrasarkanais termiskajai attēlveidei, redzamā gaisma redzēšanai, UV sterilizācijai, bet tas var izraisīt vēzi, X-starus medicīniskajai attēlveidei, bet tie ir jonizējoši, un gama starus vēža ārstēšanai, bet tie ir ļoti bīstami.

Kāpēc augstāka frekvence EM viļņiem ir vairāk enerģijas un tie ir bīstamāki?

Augstfrekvences viļņi, piemēram, UV, X-starus un gama starus, nes vairāk enerģijas, padarot tos spējīgākus bojāt šūnas vai DNS. Tāpēc tie ir saistīti ar veselības riskiem, piemēram, apdegumiem vai vēziem, savukārt zemfrekvences viļņi (radio, mikroviļņi) parasti ir drošāki.

Kādas mācību aktivitātes palīdz skolēniem saprast elektromagnētiskā spektra koncepcijas?

Efektīvas aktivitātes ir stāstu veidošana (piemēram, iedomājoties dzīvi bez mikroviļņiem), veidojot drošības plakātus par EM starojumu, un izstrādājot atmiņas palīgierīces vai vizuālus palīglīdzekļus, lai atcerētos viļņu secību un krāsas.