ELEKTROMAGNETICKÉZÁŘENÍ I.

26. ledna 2013 VY_32_INOVACE_170217_Elektromagneticke_zareni_I_DUM

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová.Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace.

Materiál byl vytvořen v rámci projektu OP VK 1.5 – EU peníze středním školám,registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/34.0809.

Elektromagnetické záření různých vlnových délek tvoří spektrum elektromagnetického záření (tzv. Maxwellova duha). Podle vlnových délek nebo podle frekvence rozlišujeme druhy záření. Mezi jednotlivými druhy záření není přesná hranice. Názvy záření jsou podle jeho původu.

Z = 1021, E = 1018, P = 1015, směrem doprava stoupá frekvence a klesá vlnová délka záření

Elektromagnetické záření

dále

Obr.1

Elektromagnetické záření je vlnění příčné, má vlastnosti vlnové (odraz, lom, interference, difrakce a polarizace) a kvantové (částicové, fotoelektrický jev).

Ke svému šíření nepotřebuje žádné látkové šíření, tedy se šíří i ve vakuu. Rychlost šíření ve vakuu je c = 299 792 458 m/s. Jde o maximální možnou rychlost, kterou se může objekt pohybovat.

V látkovém prostředí se záření šíří menší rychlostí. Mezi frekvencí a vlnovou délkou platí vztah:

Elektromagnetické záření

dále

fc

1. Záření gama

2. RTG záření

3. Ultrafialové záření

4. Viditelné záření

• značí se γ

• obsahuje vlnové délky λ < 10 – 12 m

• vzniká v přírodě při radioaktivní přeměně atomu

• umělé vzniká v cyklotronech a v jaderných reaktorech

• vlastnosti tohoto záření studuje jaderná fyzika

• záření gama doprovází záření alfa a beta

• lze ho zeslabit vrstvou železobetonu nebo materiálem obsahujícím jádra těžkých kovů (beton o síle 6 cm jej zeslabí o 50%, olovo o síle 1 cm jej zeslabí o 50%)

Záření gama

dále

Vlastnosti a použití

• ionizuje vzduch

• pro živý organismus je nebezpečné, způsobuje popáleniny, rakovinu a genové mutace

• používá se v defektoskopii (zjišťování vad materiálu), k hubení bakterií při sterilizaci lékařských nástrojů, ošetřování potravin, v diagnostice nemocí (technicium),

v přístroji „gama nůž“ (izotop kobaltu)

Záření gama

dále

Obr.2

Záření gama

Obr.3

Výbuch atomové bomby na YouTube

Obr.4

další kapitolazpět na obsah

• dříve označované jako paprsky X (název X – Ray se dosud používá v USA)

• obsahuje vlnové délky v rozmezí λ = 10-12 – 10-9 m• dále se dělí podle vlnových délek na tvrdé, měkké a mezní• vzniká v rentgenových trubicích (rentgenkách), při obloukovém a jiskrovém

výboji

k – katodaa – anodaX – rtg. paprskyUn – potřebné napětí

RTG záření

dále

Obr.5

Tyto paprsky objevil náhodou při jiném pokusu v roce 1895 Wilhelm Conrad Röntgen. Jako první vznikl rtg. snímek manželčiny ruky s prstenem.

RTG záření

dále

W.C. Röntgen na Wikipedii

Obr.6

Vlastnosti a použití

• ionizuje vzduch a další látky

• je nebezpečné pro lidský organismus, proto při práci s rtg. přístroji se užívá stínění Pb plechy a doba ozařování musí být co nejkratší

• používá se v lékařské diagnostice• rtg. záření je pohlcováno kostmi 150x více než ve svalech• na rtg. snímku jsou kosti světlejší než tkáně• Používá se v počítačové tomografii (pomocí počítače se vytvoří 3D

model z mnoha rtg. snímků

• tvrdé záření se používá k léčbě zhoubných nádorů

• defektoskopie

RTG záření

dále

RTG záření

Obr.7

CT na YouTube

další kapitolazpět na obsah

• obsahuje vlnové délky v rozmezí λ = 10-9 – 10-7 m• pro člověka je neviditelné• zdrojem jsou tělesa zahřátá na vysokou teplotu (elektrický oblouk, Slunce,

rtuťové výbojky – tzv. horské slunce)

Vlastnosti a použití

• způsobuje zhnědnutí kůže a produkci vitamínu D, ve vyšších dávkách může způsobit rakovinu a zánět spojivek

• je pohlcováno obyčejným sklem• používá se jako dezinfekční prostředek na ničení mikroorganismů• při dopadu na určité látky se mění na viditelné světlo (využití při

odhalovaní falešných bankovek)• vyvolává luminiscenci

Ultrafialové záření

dále

• dále se používá při analýze minerálů, v detektorech požáru, čištění vody a v biochemii

Ultrafialové záření

Obr.8

další kapitolazpět na obsah

• obsahuje vlnové délky λ = 760 – 390 nm• vyvolává v lidském oku vjem

Světlo o různých frekvencích vyvolává u člověka různé vjemy, které označujeme jako barvy světla. Světelný interval je vymezen λ = 390 nm – fialová barva a λ = 790 nm – červená barva.

Nejcitlivější je lidské oko na barvu žlutozelenou. Skládáním světel různých barev se zabývá kolorimetrie, její výsledy jsou důležité například pro přenos signálu barevné televize.

Zdroje světla

• Slunce, žárovka, zářivka, záření plazmatu, oheň, oblouková lampa, laser, led diody, plynové výbojky.

Viditelné záření

dále

Viditelné záření

Obr.9

Obr.10

koneczpět na obsah

POUŽITÁ LITERATURA

ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2003. ISBN 80-7196-223-6

CITACE ZDROJŮ

Obr.1 MARTIN KOZÁK. Soubor:ElmgSpektrum.png: Wikimedia Commons [online]. 14 April 2007 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e3/ElmgSpektrum.png

Obr.2 BURKHARD HF. Soubor:Gammadecay-1.jpg: Wikimedia Commons [online]. 4 April 2007 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fc/Gammadecay-1.jpg

Obr.3 UNITED STATES DEPARTMENT OF ENERGY. File:Castle Romeo.jpg: Wikimedia Commons [online]. 27 March 1954 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/Castle_Romeo.jpg

Obr.4 CARY BASS. File:Radioactive.svg: Wikimedia Commons [online]. 19 January 2006 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Radioactive.svg

Obr.5 HMILCH. File:Roentgen-Roehre.svg: Wikimedia Commons [online]. 23 December 2008 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/Roentgen-Roehre.svg

CITACE ZDROJŮ

Obr.6 OLD MOONRAKER. DALŠÍ VERZE X-RAY BY WILHELM RÖNTGEN OF ALBERT VON KÖLLIKER'S HAND - 18960123-01.J. Soubor:X-ray by Wilhelm Röntgen of Albert von Kölliker's hand - 18960123-02.jpg: Wikimedia Commons [online]. 23 January 1896 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/X-ray_by_Wilhelm_R%C3%B6ntgen_of_Albert_von_K%C3%B6lliker%27s_hand_-_18960123-02.jpg

Obr.7 TOMÁŠ VENDIŠ. Soubor:Lat lebka.jpg: Wikimedia Commons [online]. 1 February 2011 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Lat_lebka.jpg

Obr.8 WTSHYMANSKI. File:UV LED Fluoresence.jpg: Wikimedia Commons [online]. 13 October 2012 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/UV_LED_Fluoresence.jpg

Obr.9 MATTBUCK. Soubor:Seven Sisters sunrise.jpg: Wikimedia Commons [online]. 11 November 2006 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commosn z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Seven_Sisters_sunrise.jpg

Obr.10 ARMY1987. Soubor:Srgbspectrum.png: Wikimedia Commons [online]. 23 September 2006 [cit. 2013-01-26]. Dostupné pod licencí Creative Commos z: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/Srgbspectrum.png

Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010.

Děkuji za pozornost.

Miroslava Víchová