Персональный сайт
Корюкова Игоря Вячеславовича

 
 
1-й курс, 2-й семестр
уровень стандарта (БФ-11)

1. Учебная программа по физике для высших учебных заведений 1-2 уровней аккредитации
2. Рабочая программа (pdf).
Литература, мультимедийные пособия и интернет-ресурсы
     
Для раскрытия списка наведите сюда мышь и выполните щелчок левой кнопкой. Повторный щелчок закрывает этот список
 Литература:  
1. Кopшaк Е.В., Ляшенко А.И., Савченко В.Ф. Физика: 10 кл.: учеб. для общеобразоват. учебн. заведений: уровень стандарта; Пер. с укр. - К. : Генеза, 2010.
2. Кopшaк Е.В., Ляшенко А.И., Савченко В.Ф. Физика: 11 кл.: учеб. для общеобразоват. учебн. заведений: уровень стандарта; Пер. с укр. - К. : Генеза, 2011.
3. Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений (базовый и профильный уровни) / С.А. Тихомирова, Б.М. Яворский.
4. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений (базовый и профильный уровни) / С.А. Тихомирова, Б.М. Яворский.
5. Касьянов В.А. Физика. 10 кл. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа, 2012г.
6. Касьянов В.А. Физика. 11 кл. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа, 2012г.
7. Иллюстрированный Атлас по физике: 10 класс / В.А. Касьянов.- М.: Издательство "Экзамен", 2010г.
8. Иллюстрированный Атлас по физике: 11 класс / В.А. Касьянов.- М.: Издательство "Экзамен", 2010г.
9. Физика. 10 кл. Учебн. (баз. и угл.) Ч.2 Генденштейн, 2014 г.
10. Физика. 11 кл. Учебн. (баз. и угл.) Генденштейн, 2014 г.
11. ЖДАНОВ Л.С., ЖДАНОВ Г.Л. Физика для средних специальных учебных заведений: Учебник.-4-е изд., испр.-М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984.
12. А.П. Рымкевич. Физика. Задачник. 10-11 кл. Пособие для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа, 2013г.
13. Р.А. Гладкова, А.Л. Косоруков. Сборник задач и упражнений по физике. 10-11 класс., М.: 2007
 Мультимедийные пособия:  Интернет-ресурсы:
1. Богданов К.Ю. Учебники по физике для 10 класса и для 11 класса (базовый уровень)
2. Сайт сообщества учителей физики Санкт-Петербурга. На этом сайте вы можете найти большое количество биографий, презентаций, конспектов и учебников по физике.
3. Электронный учебник физики - мини-энциклопедия по теории школьной физики для учеников, абитуриентов и учителей, сайт Physbook.ru
4. Весь курс физики на aYp.ru (хороший сайт для студентов колледжа и школьников, но немного засорен рекламой) - fizika.ayp.ru
5. Учебник "Открытая физика для всех" (ООО "Физикон"): часть 1, часть 2.
6. Виртуальный прaктикум по физике.
7. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ФИЗИКЕ
8. Материалы по физике: подготовка к олимпиадам и ЕГЭ
9. Интерактивная физика (Д.М. Блинов)
10. Лекции по физике
11. Школьная физика от Шептикина А.С.
       

Электрический ток в различных средах
Занятие № 35
Электрический ток в металлах, в вакууме, в жидкостях и в газах. Электропроводность проводников, диэлектриков, полупроводников.
Конспект (за основу взяты материалы сайта www.eduspb.com):
Иллюстрации:
                   
  Видеолекции:   Краткие уроки:
Литература:
Это интересно:
•  МЕТАЛЛ ВЗРЫВАЕТСЯ! (доктор технических наук М. Марахтанов, профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана и А. Марахтанов, аспирант Калифорнийского университета, г. Беркли (США), журнал «НАУКА И ЖИЗНЬ», № 4, 2002 г.
• Загадка молний
Великие учёные:
• Рикке Карл Виктор Эдуард
Преподавателю:
       
Занятие № 36
Полупроводники. Собственная и примесная проводимости полупроводников. Полупроводниковый диод. Транзистор. Полупроводниковые приборы и их применение.
Конспект:
 Иллюстрации:
                                                                           
  Видеолекция к занятию:   Краткие видеоуроки:
Литература:
Это интересно:
Преподавателю:
       
Занятие № 37
Лабораторная работа № 6. Исследование электрической цепи с полупроводниковыми приборами.
Самостоятельная работа:
Ответьте на вопросы (письменно):  
Лабораторная работа:
• Исследование электрической цепи с полупроводниковыми приборами
       
Модель лабораторной работы (multisim):
- диод (сохраните файл на своём компьютере командой "Сохранить ссылку как..." из контекстного меню);
- транзистор (сохраните файл на своём компьютере командой "Сохранить ссылку как...").
Скачать: мультисим, daemon tools lite или тут
Видео:
Литература:
Преподавателю:
       
Магнитное поле
Занятие № 38
Электрическое и магнитное взаимодействие. Взаимодействие проводников с током. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Поток магнитной индукции.
Конспект: Немного теории:
 Иллюстрации:
           
           
Красным цветом обозначают Южный полюс, синим - Северный полюс.
  Видеолекции к занятию:
Литература:
Преподавателю:
-
       
Занятие № 39
Занятие № 40
Магнитные свойства вещества. Свойства ферромагнетиков. Использование магнитных свойст вещества. Магнитная запись информации. Влияние магвитного поля на живые организмы.
Электромагнитная индукция
Занятие № 41
Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле.
Электромагнитная индукция в современной технике
Конспект:
• Электромагнитная индукция. (www.eduspb.com)
• Электромагнитная индукция (Касьянов). (см. рис. 3, "Опыты Фарадея с катушками")
 Иллюстрации:
                                       
Тульев В.В. Физика в таблицах. Электромагнитная индукция:
                               
  Видеолекции к занятию:
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 42
Индуктивность. Энергия магнитного поля катушки с током. Самоиндукция.
Конспект: Презентация:
 Иллюстрации:
Тульев В.В. Физика в таблицах. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия и плотность энергии магнитного поля:
                   
  Видеолекции к занятию:
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 43
Лабораторная работа № 7. Изучение явления электромагнитной индукции.
Лабораторная работа № 7. Изучение явления электромагнитной индукции.
Иллюстрации:
                           
  Видеолекция к занятию:
Пример выполнения работы (вариант прошлых лет) (в формате doc)
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 44
Семинарское занятие № 6. Магнитное поле. Электромагнитная индукция.
Тульев В.В. Физика в таблицах. Электромагнитная индукция:
                                       

ЭДС, основные формулы и определения

Контрольная работа
Тесты:
1) Электромагнитная индукция, тест № 1. exe-файл, mtf-файл
2) Электромагнитная индукция, тест № 2. exe-файл, mtf-файл
  Видеолекция к занятию:
Литература:
Преподавателю:
       
Колебания и волны
Механические колебания и волны
Занятие № 45
Колебательное движение. Свободные колебания. Амплитуда, период, частота колебаний. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний.
Теория: Конспект:
 Иллюстрации:
               
                       
  Анимации: Тесты:
  Видеолекции к занятию:   Краткие видеоуроки:
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 46
Математический маятник. Формула периода колебаний математического маятника. Физический маятник. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебательные системы.
Теория: Конспект:
 Иллюстрации:
                                      
  Анимация:
  Видеолекции к занятию:   Краткие видеоуроки:
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 47
Распространение колебаний в упругих средах. Поперечные и продольные волны. Длина волны.
                       
Теория: Конспект:
  Видеолекции к занятию:
Литература:
Интернет-ресурсы:
Преподавателю:
       
Занятие № 48
Лабораторная работа № 8. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.
1. Подготовка к занятию (письменно ответьте на вопросы)
    Тест: exe-файл, mtf-файл.
2. Тема, цель, оборудование и ход работы.
3. Основные теоретические сведения .
4. Модель работы (компьютерная модель математического маятника с секундомером) .
5. Инструкции к лабораторным работам, Приложения (погрешности и методы их определения) .
Самостоятельная работа (тест):
Механические колебания
  Видеолекции к занятию:
Литература:
Преподавателю:
       
Электромагнитные колебания и волны
Занятие № 49
Переменный ток. Генератор переменного тока. Трансформатор. Производство, передача и использование энергии электрического тока.
Занятие № 50
Колебательный контур. Возникновение электромагнитных колебаний в колебательном контуре.
Анимация:
Конспект:
 Иллюстрации:
                       
Видеолекции к занятию:
 Фильмы:
Литература: Преподавателю:
       
Занятие № 51
Гармонические электромагнитные колебания. Частота собственных колебаний контура. Резонанс.
Конспект:
 Иллюстрации:
                       
Видеолекции к занятию:
Фильмы:
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 52
Электромагнитное поле. Образование и распространение электромагнитных волн. Скорость распространения, длина и частота электромагнитной волны.
Занятие № 53
Шкала электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн различных диапазонов частот. Электромагнитные волны в природе и технике.
Название диапазона Длины волн, λ Частоты, ν Источники
Радиоволны Сверхдлинные более 10 км менее 30 кГц Атмосферные явления. Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательные контуры).
Длинные 10 км — 1 км 30 кГц — 300 кГц
Средние 1 км — 100 м 300 кГц — 3 МГц
Короткие 100 м — 10 м 3 МГц — 30 МГц
Ультракороткие 10 м — 1 мм 30 МГц — 300 ГГц
Инфракрасное излучение 1 мм — 780 нм 300 ГГц — 429 ТГц Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях.
Видимое (оптическое) излучение 780—380 нм 429 ТГц — 750 ТГц
Ультрафиолетовое 380 — 10 нм 7,5×1014 Гц — 3×1016 Гц Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов.
Рентгеновские 10 нм — 5 пм 3×1016 — 6×1019 Гц Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц.
Гамма менее 5 пм более 6×1019 Гц Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.
                       
Конспект:
Различные виды электромагнитных излучений, их свойства и практическое применение.

1. Низкочастотное излучение

Низкочастотное излучение возникает в диапазоне частот от 0 до 2·104 Гц. Этому излучению соответствует длина волны от 1,5·104 до ∞ м. Излучением таких, сравнительно малых частот, можно пренебречь. Источником низкочастотного излучения являются генераторы переменного тока. Применяются при плавке и закалке металлов.

2. Радиоволны

Радиоволны занимают диапазон частот 2·104-109 Гц. Им соответствует длина волны 0,3-1,5·104 м. Источником радиоволн, так же как и низкочастотного излучения является переменный ток. Также источником являются генератор радиочастот, звезды, в том числе Солнце, галактики и метагалактики. Индикаторами являются вибратор Герца, колебательный контур.

Большая частота радиоволн, по сравнению с низкочастотным излучением приводит к заметному излучению радиоволн в пространство. Это позволяет использовать их для передачи информации на различные расстояния. Передаются речь, музыка (радиосвязь), телеграфные сигналы, изображения различных объектов, радиолокация.

Радиоволны используются для изучения структуры вещества и свойств той среды, в которой они распространяются. Исследование радиоизлучения космических объектов – предмет радиоастрономии. В радиометеорологии изучают процессы по характеристикам принимаемых волн.

3. Инфракрасное излучение (ИК)

Инфракрасное излучение занимают диапазон волн от 0,74 мкм до 1-2 мм. Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году английским ученым Уильямом Гершелем. Изучая повышение температуры термометра, нагреваемого видимым светом, Гершель обнаружил наибольшее нагревание термометра вне области видимого света (за красной областью). Невидимое излучение, учитывая его место в спектре, было названо инфракрасным. Источником инфракрасного излучения является излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях. Мощный источник инфракрасного излучения – Солнце, около 50% его излучения лежит в инфракрасной области. На инфракрасное излучение приходится значительная доля (от 70 до 80 %) энергии излучения ламп накаливания с вольфрамовой нитью. Инфракрасное излучение испускает электрическая дуга и различные газоразрядные лампы. Излучения некоторых лазеров лежит в инфракрасной области спектра. Источником инфракрасного излучения является любое тело, если его температура выше температуры окружающей среды. Индикаторами инфракрасного излучения являются фото и терморезисторы, специальные фотоэмульсии. Инфракрасное излучение используют для сушки древесины, пищевых продуктов и различных лакокрасочных покрытий (инфракрасный нагрев), для сигнализации при плохой видимости, дает возможность применять оптические приборы, позволяющие видеть в темноте, а также при дистанционном управлении. Инфракрасные лучи используются для наведения на цель снарядов и ракет, для обнаружения замаскированного противника. Эти лучи позволяют определить различие температур отдельных участков поверхности планет, особенности строения молекул вещества (спектральный анализ). Инфракрасная фотография применяется в биологии при изучении болезней растений, в медицине при диагностике кожных и сосудистых заболеваний, в криминалистике при обнаружении подделок. При воздействии на человека вызывает повышение температуры человеческого тела.

4. Видимое излучение (свет)

Видимое излучение - единственный диапазон электромагнитных волн, воспринимаемым человеческим глазом. Световые волны занимают достаточно узкий диапазон: 380-780 нм (ƒ = 3,85·1014- 7,89·1014 Гц). Источником видимого излучения являются валентные электроны в атомах и молекулах, изменяющие свое положение в пространстве, а также свободные заряды, движущиеся ускоренно. Эта часть спектра дает человеку максимальную информацию об окружающем мире. По своим физическим свойствам она аналогична другим диапазонам спектра, являясь лишь малой частью спектра электромагнитных волн. Излучение, имеющее разную длину волны (частоты) в диапазоне видимого излучения, оказывает различное физиологическое воздействие на сетчатку человеческого глаза, вызывая психологическое ощущение света. Цвет - не свойство электромагнитной световой волны самой по себе, а проявление электрохимического действия физиологической системы человека: глаз, нервов, мозга. Приблизительно можно назвать семь основных цветов, различаемых человеческим глазом в видимом диапазоне (в порядке возрастания частоты излучения): красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Запоминание последовательности основных цветов спектра облегчает фраза, каждое слово которой начинается с первой буквы названия основного цвета: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Видимое излучение может влиять на протекание химических реакций в растениях (фотосинтез) и в организмах животных и человека. Видимое излучение испускают отдельные насекомые (светлячки) и некоторые глубоководные рыбы за счет химических реакций в организме. Поглощение растениями углекислого газа в результате процесса фотосинтеза и выделения кислорода способствует поддержанию биологической жизни на Земле. Также видимое излучение применяется при освещении различных объектов.

Свет - источник жизни на Земле и одновременно источник наших представлений об окружающем мире.

5. Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение - не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучением в пределах длин волн 10 – 380 нм (ƒ=8·1014-3·1016 Гц). Ультрафиолетовое излучение было открыто в 1801 году немецким ученым Иоганном Риттером. Изучая почернение хлористого серебра под действием видимого света, Риттер обнаружил, что серебро чернеет еще более эффективно в области, находящейся за фиолетовым краем спектра, где видимое излучение отсутствует. Невидимое излучение, вызвавшее это почернение, было названо ультрафиолетовым.

Источник ультрафиолетового излучения — валентные электроны атомов и молекул, а также ускоренно движущиеся свободные заряды.

Излучение накаленных до температур - 3000 К твердых тел содержит заметную долю ультрафиолетового излучения непрерывного спектра, интенсивность которого растет с увеличением температуры. Более мощный источник ультрафиолетового излучения - любая высокотемпературная плазма. Для различных применений ультрафиолетового излучения используются ртутные, ксеноновые и др. газоразрядные лампы. Естественные источники ультрафиолетового излучения - Солнце, звезды, туманности и другие космические объекты. Однако лишь длинноволновая часть их излучения (l>290 нм) достигает земной поверхности. Для регистрации ультрафиолетового излучения при l= 230 нм используются обычные фотоматериалы. Применяются фотоэлектрические приемники,использующие способность ультрафиолетового излучения, вызывать ионизацию и фотоэффект: фотодиоды,ионизационные камеры, счетчики фотонов, фотоумножители.

В малых дозах ультрафиолетовое излучение оказывает благотворное, оздоровительное влияние на человека, активизируя синтез витамина D в организме, а также вызывая загар. Большая доза ультрафиолетового излучения может вызвать ожог кожи и раковые новообразования (в 80 % излечимые). Кроме того, чрезмерное ультрафиолетовое излучение ослабляет иммунную систему организма, способствуя развитию некоторых заболеваний. Ультрафиолетовое излучение оказывает также бактерицидное действие: под действием этого излучения гибнут болезнетворные бактерии.

Ультрафиолетовое излучение применяется в люминесцентных лампах, в криминалистике (по снимкам обнаруживают подделки документов), в искусствоведении (с помощью ультрафиолетовых лучей можно обнаружить на картинах не видимые глазом следы реставрации). Практически не пропускает ультрафиолетовое излучение оконное стекло, т.к. его поглощает оксид железа, входящий в состав стекла. По этой причине даже в жаркий солнечный день нельзя загореть в комнате при закрытом окне.

Человеческий глаз не видит ультрафиолетовое излучение, т.к. роговая оболочка глаза и глазная линза поглощают ультрафиолет. Ультрафиолетовое излучение видят некоторые животные. Например, голубь ориентируется по Солнцу даже в пасмурную погоду.

6. Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение - это электромагнитное ионизирующее излучение, занимающее спектральную область между гамма- и ультрафиолетовым излучением в пределах длин волн от 10-12- 10-8 м (частот 3·1016-3·1020 Гц). Рентгеновское излучение было открыто в 1895 году немецким физиком В. К. Рентгеном. Наиболее распространенным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка, в которой ускоренные электрическим нолем электроны бомбардируют металлический анод. Рентгеновское излучение может быть получено при бомбардировке мишени ионами высокой энергии. В качестве источников рентгеновского излучения могут служить также некоторые радиоактивные изотопы, синхротроны накопители электронов. Естественными источниками рентгеновского излучения является Солнце и др. космические объекты.

Изображения предметов в рентгеновском излучении получают на специальной рентгеновской фотопленке. Рентгеновское излучение можно регистрировать с помощью ионизационной камеры, сцинтилляционным счетчиком. Благодаря высокой проникающей способности рентгеновское излучение применяется в рентгеноструктурном анализе (исследовании структуры кристаллической решетки), при изучении структуры молекул, обнаружении дефектов в образцах, в медицине (рентгеновские снимки, флюорография, лечение раковых заболеваний), в дефектоскопии (обнаружение дефектов в отливках, рельсах), в искусствоведении( обнаружение старинной живописи, скрытой под слоем поздней росписи), в астрономии (при изучении рентгеновских источников), криминалистике. Большая доза рентгеновского излучения приводит к ожогам и изменению структуры крови человека. Создание приемников рентгеновского излучения и размещение их на космических станциях позволило обнаружить рентгеновское излучение сотен звезд, а также оболочек сверхновых звезд и целых галактик.

7. Гамма излучение (g - лучи)

Гамма излучение - коротковолновое электромагнитное излучение, занимающее весь диапазон частот ƒ > З·1020 Гц, что соответствует длинам волн l <10-12 м. Гамма излучение было открыто французским ученым Полем Вилларом в 1900 году. Изучая излучение радия в сильном магнитном поле, Виллар обнаружил коротковолновое электромагнитное излучение, не отклоняющееся, как и свет, магнитным полем. Оно было названо гамма излучением. Гамма излучение связано с ядерными процессами, явлениями радиоактивного распада, происходящими с некоторыми веществами, как на Земле, так и в космосе. Гамма излучение можно регистрировать с помощью ионизационных и пузырьковых камер, а также с помощью специальных фотоэмульсий. Используются при исследовании ядерных процессов, в дефектоскопии. Гамма излучение отрицательно воздействует на человека.

Заключительная часть

Низкочастотное излучение, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, g-излучение представляют собой различные виды электромагнитного излучения.

Если мысленно разложить эти виды по возрастанию частоты или убыванию длины волны, то получится широкий непрерывный спектр – шкала электромагнитных излучений.

Деление электромагнитных излучений по диапазонам условное. Четкой границы между областями нет. Названия областей сложились исторически, они лишь служат удобным средством классификации источников излучений.

Все диапазоны шкалы электромагнитных излучений имеют общие свойства:

Физическая природа всех излучений одинакова.

Все излучения распространяются в вакууме с одинаковой скоростью, равной 3·108 м/с.

Все излучения обнаруживают общие волновые свойства (отражение, преломление, интерференцию, дифракцию, поляризацию).

Свойства электромагнитных волн. Распространение и применение электромагнитных волн.

Современные технические устройства позволяют получить электромагнитные волны и изучить их свойства. Лучше использовать волны сантиметрового диапазона (=3см). Сантиметровые волны излучаются специальным генератором сверхвысокой частоты (СВЧ). Генератор с помощью рупорной антенны излучает электромагнитные волны. Электромагнитная волна, достигая приемника, преобразуются в электрические колебания, которые усиливаются усилителем и подаются на громкоговоритель. Электромагнитные волны излучаются рупорной антенной в направлении от рупора. Приёмная антенна в виде такого же рупора принимает волны, которые распространяются вдоль её оси.

Свойства электромагнитных волн:

  • Отражаются от проводников (отражение от металлической пластинки)
  • Проходят через диэлектрики (прохождение и поглощение волн (картон, стекло, дерево, пластмасса и т.д.)
  • Преломляются на границе диэлектрика (изменение направления на границе диэлектрика)
  • Интерферируют
  • Являются поперечными (поперечность электромагнитных волн, доказывается поляризацией с помощью металлических стержней)

Шкала электромагнитных волн

Совокупность всех электромагнитных волн образует так называемый сплошной спектр электромагнитного излучения. Он подразделяется на следующие диапазоны (в порядке увеличения частоты и уменьшения длины волн)

Радиоволны

Как уже отмечалось, радиоволны могут значительно различаться по длине - от нескольких сантиметров до сотен и даже тысяч километров, что сопоставимо с радиусом Земного шара (около 6400 км). Волны всех радиодиапазонов широко используются в технике - дециметровые и ультракороткие метровые волны применяются для телевещания и радиовещания в диапазоне ультракоротких волн с частотной модуляцией (УКВ/FM), обеспечивая высокое качество приема сигнала в пределах зоны прямого распространения волн. Радиоволны метрового и километрового диапазона применяются для радиовещания и радиосвязи на больших расстояниях с использованием амплитудной модуляции (АМ), которая, хотя и в ущерб качеству сигнала, обеспечивает его передачу на сколь угодно большие расстояния в пределах Земли благодаря отражению волн от ионосферы планеты. Впрочем, сегодня этот вид связи отходит в прошлое благодаря развитию спутниковой связи. Волны дециметрового диапазона не могут огибать земной горизонт подобно метровым волнам, что ограничивает зону приема областью прямого распространения, которая, в зависимости от высоты антенны и мощности передатчика, составляет от нескольких до нескольких десятков километров. И тут на помощь приходят спутниковые ретрансляторы, берущие на себя ту роль отражателей радиоволн, которую в отношении метровых волн играет ионосфера.

Микроволны

Микроволны и радиоволны диапазона сверхвысоких частот (СВЧ) имеют длину от 300 мм до 1 мм. Сантиметровые волны, подобно дециметровым и метровым радиоволнам, практически не поглощаются атмосферой и поэтому широко используются в спутниковой и сотовой связи и других телекоммуникационных системах. Размер типовой спутниковой тарелки как раз равен нескольким длинам таких волн.

Более короткие СВЧ-волны также находят множество применений в промышленности и в быту. Достаточно упомянуть про микроволновые печи, которыми сегодня оснащены и промышленные хлебопекарни, и домашние кухни. Действие микроволновой печи основано на быстром вращении электронов в устройстве, которое называется клистрон. В результате электроны излучают электромагнитные СВЧ-волны определенной частоты, при которой они легко поглощаются молекулами воды. Когда вы помещаете еду в микроволновую печь, молекулы воды, содержащиеся в еде, поглощают энергию микроволн, движутся быстрее и таким образом разогревают еду. Иными словами, в отличие от обычной духовки или печи, где еда разогревается снаружи, микроволновая печь разогревает ее изнутри.

Инфракрасные лучи

Эта часть электромагнитного спектра включает излучение с длиной волны от 1 миллиметра до восьми тысяч атомных диаметров (около 800 нм). Лучи этой части спектра человек ощущает непосредственно кожей -- как тепло. Если вы протягиваете руку в направлении огня или раскаленного предмета и чувствуете жар, исходящий от него, вы воспринимаете как жар именно инфракрасное излучение. У некоторых животных (например, у норных гадюк) есть даже органы чувств, позволяющие им определять местонахождение теплокровной жертвы по инфракрасному излучению ее тела.

Поскольку большинство объектов на поверхности Земли излучает энергию в инфракрасном диапазоне волн, детекторы инфракрасного излучения играют немаловажную роль в современных технологиях обнаружения. Инфракрасные окуляры приборов ночного видения позволяют людям «видеть в темноте», и с их помощью можно обнаружить не только людей, но и технику, и сооружения, нагревшиеся за день и отдающие ночью свое тепло в окружающую среду в виде инфракрасных лучей. Детекторы инфракрасных лучей широко используются спасательными службами, например, для обнаружения живых людей под завалами после землетрясений или иных стихийных бедствий и техногенных катастроф.

Видимый свет

Как уже говорилось, длины электромагнитных волн видимого светового диапазона колеблются в пределах от восьми до четырех тысяч атомных диаметров (800-400 нм). Человеческий глаз представляет собой идеальный инструмент для регистрации и анализа электромагнитных волн этого диапазона. Это обусловлено двумя причинами. Во-первых, как отмечалось, волны видимой части спектра практически беспрепятственно распространяются в прозрачной для них атмосфере. Во-вторых, температура поверхности Солнца (около 5000°С) такова, что пик энергии солнечных лучей приходится именно на видимую часть спектра. Таким образом, наш главный источник энергии излучает огромное количество энергии именно в видимом световом диапазоне, а окружающая нас среда в значительной мере прозрачна для этого излучения. Неудивительно поэтому, что человеческий глаз в процессе эволюции сформировался таким образом, чтобы улавливать и распознавать именно эту часть спектра электромагнитных волн.

Ничего особенного с физической точки зрения в диапазоне видимых электромагнитных лучей нет. Он представляет собой всего лишь узкую полоску в широком спектре излучаемых волн. Для нас он столь важен лишь постольку, поскольку человеческий мозг оснащен инструментом для выявления и анализа электромагнитных волн именно этой части спектра.

Ультрафиолетовые лучи

К ультрафиолетовым лучам относят электромагнитное излучение с длиной волны от нескольких тысяч до нескольких атомных диаметров (400-10 нм). В этой части спектра излучение начинает оказывать влияние на жизнедеятельность живых организмов. Мягкие ультрафиолетовые лучи в солнечном спектре (с длинами волн, приближающимися к видимой части спектра), например, вызывают в умеренных дозах загар, а в избыточных -- тяжелые ожоги. Жесткий (коротковолновой) ультрафиолет губителен для биологических клеток и поэтому используется в медицине для стерилизации хирургических инструментов и медицинского оборудования, убивая все микроорганизмы на их поверхности.

Всё живое на Земле защищено от губительного влияния жесткого ультрафиолетового излучения озоновым слоем земной атмосферы, поглощающим большую часть жестких ультрафиолетовых лучей в спектре солнечной радиации. Если бы не этот естественный щит, жизнь на Земле едва ли бы вышла на сушу из вод Мирового океана. Однако, несмотря на защитный озоновый слой, какая-то часть жестких ультрафиолетовых лучей достигает поверхности Земли и способна вызвать рак кожи, особенно у людей, от рождения склонных к бледности и плохо загорающих на солнце.

Рентгеновские лучи

Излучение в диапазоне длин волн от нескольких атомных диаметров до нескольких сот диаметров атомного ядра называется рентгеновским. Рентгеновские лучи проникают сквозь мягкие ткани организма и поэтому незаменимы в медицинской диагностике. Как и в случае с радиоволнами временной разрыв между их открытием в 1895 году и началом практического применения, ознаменовавшимся получением в одной из парижских больниц первого рентгеновского снимка, составил считанные годы.

Гамма-лучи

Самые короткие по длине волны и самые высокие по частоте и энергии лучи в электромагнитном спектре -- это ?-лучи (гамма-лучи). Они состоят из фотонов сверхвысоких энергий и используются сегодня в онкологии для лечения раковых опухолей (а точнее, для умерщвления раковых клеток). Однако их влияние на живые клетки столь губительно, что при этом приходится соблюдать крайнюю осторожность, чтобы не причинить вреда окружающим здоровым тканям и органам.

Все описанные типы электромагнитного излучения проявляют себя внешне по-разному, по своей сути они являются близнецами. Все электромагнитные волны в любой части спектра представляют собой распространяющиеся в вакууме или среде поперечные колебания электрического и магнитного полей, все они распространяются в вакууме со скоростью света с и отличаются друг от друга лишь длиной волны и, как следствие, энергией, которую они переносят. В частности, микроволновые излучения с большими длинами волн нередко относятся к сверхвысокочастотному диапазону радиоволн. Отсутствуют четкие границы и между жестким ультрафиолетовым и мягким рентгеновским, а также между жестким рентгеновским и мягким гамма-излучением.

2. Применение электромагнитных волн в быту

Без электричества человечество уже давно не мыслит своего существования. С помощью него работают все бытовые приборы, вся наша промышленность, медицинские приборы. Безусловно, электромагнитные волны нужны и полезны, но в то же время они оказывают и вредное воздействие на человека.

Источниками низкочастотных излучений (0 - 3 кГц) являются все системы производства, передачи и распределения электроэнергии (линии электропередачи, трансформаторные подстанции, электростанции, различные кабельные системы), домашнюю и офисную электро- и электронную технику, в том числе и мониторы ПК, транспорт на электроприводе, ж/д транспорт и его инфраструктуру, а также метро, троллейбусный и трамвайный транспорт.

Электромагнитное поле на 18-32% территории городов формируется в результате автомобильного движения. Электромагнитные волны, возникающие при движении транспорта, создают помехи теле- и радиоприему, а также могут оказывать вредное воздействие на организм человека. Транспорт на электроприводе является мощным источником магнитного поля в диапазоне от 0 до 1000 Гц. Железнодорожный транспорт использует переменный ток. Городской транспорт - постоянный. Максимальные значения индукции магнитного поля в пригородном электротранспорте достигают 75 мкТл, средние значения - около 20 мкТл. Средние значения на транспорте с приводом от постоянного тока зафиксированы на уровне 29 мкТл. У трамваев, где обратный провод - рельсы, магнитные поля компенсируют друг друга на гораздо большем расстоянии, чем у проводов троллейбуса, а внутри троллейбуса колебания магнитного поля невелики даже при разгоне. Но самые большие колебания магнитного поля - в метро. При отправлении состава величина магнитного поля на платформе составляет 50-100 мкТл и больше, превышая геомагнитное поле. Даже когда поезд давно исчез в туннеле, магнитное поле не возвращается к прежнему значению. Лишь после того, как состав минует следующую точку подключения к контактному рельсу, магнитное поле вернется к старому значению. Правда, иногда не успевает: к платформе уже приближается следующий поезд и при его торможении магнитное поле снова меняется. В самом вагоне магнитное поле еще сильнее - 150-200 мкТл, то есть в десять раз больше, чем в обычной электричке.

Источники высокочастотных излучений (от 3 кГц до 300 ГГц) включают в себя функциональные передатчики - источники электромагнитного поля в целях передачи или получения информации. Это коммерческие передатчики (радио, телевидение), радиотелефоны (авто-, радиотелефоны, радио СВ, любительские радиопередатчики, производственные радиотелефоны), направленная радиосвязь (спутниковая радиосвязь, наземные релейные станции), навигация (воздушное сообщение, судоходство, радиоточка), локаторы (воздушное сообщение, судоходство, транспортные локаторы, контроль за воздушным транспортом). Сюда же относится различное технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение, переменные (50 Гц - 1 МГц) и импульсные поля, бытовое оборудование (СВЧ-печи), средства визуального отображения информации на электронно-лучевых трубках (мониторы ПК, телевизоры и пр.). Для научных исследований в медицине применяют токи ультравысокой частоты. Возникающие при использовании таких токов электромагнитные поля представляют определенную профессиональную вредность, поэтому необходимо принимать меры защиты от их воздействия на организм.

Источником электромагнитного поля в жилых помещениях является разнообразная электротехника - холодильники, утюги, пылесосы, электропечи, телевизоры, компьютеры и др., а также электропроводка квартиры. На электромагнитную обстановку квартиры влияют электротехническое оборудование здания, трансформаторы, кабельные линии. Электрическое поле в жилых домах находится в пределах 1-10 В/м. Однако могут встретиться точки повышенного уровня, например, незаземленный монитор компьютера.

Замеры напряженности магнитных полей от бытовых электроприборов показали, что их кратковременное воздействие может оказаться даже более сильным, чем долговременное пребывание человека рядом с линией электропередачи. Если отечественные нормы допустимых значений напряженности магнитного поля для населения от воздействия линии электропередачи составляют 1000 мГс, то бытовые электроприборы существенно превосходят эту величину.

Индукция магнитного поля от электроплит типа "Электра" на расстоянии 20-30 см от передней панели - там, где стоит хозяйка, - составляет 1-3 мкТл. У конфорок, оно, естественно, больше. А на расстоянии 50 см уже неотличимо от общего поля в кухне, которое составляет около 0,1-0,15 мкТл.

Невелики и магнитные поля от холодильников и морозильников, у обычного бытового холодильника поле выше предельно допустимого уровня (0,2 мкТл) возникает в радиусе 10 см от компрессора и только во время его работы. Однако у холодильников, оснащенных системой "no frost" (заморозка без инея), превышение предельно допустимого уровня можно зафиксировать на расстоянии метра от дверцы.

СВЧ-печи, в силу принципа своей работы, служат мощнейшим источником излучения. Но по той же причине их конструкция обеспечивает соответствующую экранировку, да и пища разогревается или готовится в них быстро. Но все же опираться локтем на включенную "микроволновку" не стоит. На расстоянии 30 см печь создает заметное переменное (50 Гц) магнитное поле (0,3-8 мкТл). Неожиданно малыми оказались поля от мощных электрических чайников. Так, на расстоянии 20 см от чайника "Tefal" поле составляет около 0,6 мкТл, а на расстоянии 50 см неотличимо от общего электромагнитного поля в кухне.

У большинства утюгов поле выше 0,2 мкТл обнаруживается на расстоянии 25 см от ручки и только в режиме нагрева.

Зато поля стиральных машин оказались достаточно большими, на частоте 50 Гц у пульта управления составляет более 10 мкТл, на высоте 1 метра - 1 мкТл, сбоку на расстоянии 50 см - 0,7 мкТл. В утешение можно заметить, что большая стирка - не столь частое занятие, да и при работе автоматической или полуавтоматической стиральной машины хозяйка может отойти в сторонку или просто выйти из ванной.

Еще больше поле у пылесоса. Оно порядка 100 мкТл. Впрочем, здесь тоже есть утешительное обстоятельство: пылесос обычно таскают за шланг и находятся от него достаточно далеко.

Рекорд держат электробритвы. Их поле измеряется сотнями мкТл. Таким образом, бреясь электробритвой, убивают сразу двух зайцев: приводят себя в порядок и попутно проводят магнитную обработку лица.

Радиоволны большой длины от длинноволновых радиопередающих центров (РПЦ) "накрывают" соответственно и большее пространство. Электрическую составляющую волны экранируют стены зданий, но магнитную они ослабляют мало. В свое время в штате Мэн (США) была развернута система радиосвязи с подводными лодками, находящимися на глубине в океане. Морская вода сильно поглощает радиоволны, но все-таки, чем больше длина волны, тем поглощение меньше. Поэтому связь вели на частоте 15 Гц, то есть на длине волны 20 тысяч километров. А так как излучаемая антенной мощность пропорциональна кубу отношения ее размеров к длине волны, то антенны протянулись почти через весь штат.

В 1920 - 30 гг. в московских домах, расположенных вокруг радиостанции имени Коминтерна, которая вещала на длине волны 2 км, можно было провести такой опыт. Намотать на рамку около сотни витков, присоединить к концам лампочку от карманного фонарика - и она загоралась. Для этого напряженность магнитного поля должна была составлять никак не меньше нескольких А/м. Сейчас во многих странах это предельно допустимый уровень для 8-часового рабочего дня.

Большую проблему составляют ведомственные и частные РПЦ, которые в последние годы растут как грибы после дождя. К примеру, только Министерству связи РФ принадлежит более 100 передающих радиоцентров (а ведь под них отводится большая площадь - до 1000 га). Телевизионные передатчики расположены почти всегда в городах. Их антенны размещены на высоте 110 м на расстоянии 1 км, типичные значения напряженности электрического поля достигают 15 В/м от передатчика мощностью 1 МВт.

Единственное, что радует, это то, что на фоне РПЦ антенны базовых станций сотовой телефонной связи вносят незначительный вклад в электромагнитное загрязнение городских улиц. Разумеется, если не влезать на крышу дома, где их обычно устанавливают, и не изучать конструкцию антенны.

3. Воздействие электромагнитных волн на организм человека

Западная промышленность уже реагирует на повышающийся спрос к бытовым приборам и персональным компьютерам, чье излучение не угрожает жизни и здоровью людей, рискнувших облегчить себе жизнь с их помощью. Так, в США многие фирмы выпускают безопасные приборы, начиная от утюгов с бифилярной намоткой и кончая неизлучающими компьютерами.

В нашей стране существует Центр электромагнитной безопасности, где разрабатываются всевозможные средства защиты от электромагнитных излучений: специальная защитная одежда, ткани и прочие защитные материалы, которые могут обезопасить любой прибор. Но до внедрения подобных разработок в широкое и повседневное их использование пока далеко. Так что каждый пользователь должен позаботиться о средствах своей индивидуальной защиты сам, и чем скорее, тем лучше. Сотрудники Центра электромагнитной безопасности провели независимое исследование ряда компьютеров, наиболее распространенных на нашем рынке, и установили, что "уровень электромагнитных полей в зоне размещения пользователя превышает биологически опасный уровень" .

Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, режима его генерации (импульсное, непрерывное), длительности воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Чем короче длина волны, тем большей энергией она обладает. Высокочастотные излучения могут ионизировать атомы или молекулы в соматических клетках - и т.о. нарушать идущие в них процессы. А электромагнитные колебания длинноволнового спектра хоть и не выбивают электроны из внешних оболочек атомов и молекул, но способны нагревать органику, приводить молекулы в тепловое движение. Причем тепло это внутреннее - находящиеся на коже чувствительные датчики его не регистрируют. Чем меньше тело, тем лучше оно воспринимает коротковолновое излучение, чем больше - тем лучше воспринимает длинноволновое.

Особенно чувствительны к неблагоприятному воздействию электромагнетизма эмбрионы и дети. Человек, создав такой вид излучения, не успел выработать к нему защиты. Первичным проявлением действия электромагнитной энергии является нагрев, который может привести к изменениям и даже к повреждениям тканей и органов. Механизм поглощения энергии достаточно сложен. Наиболее чувствительными к действию электромагнитных полей являются центральная нервная система (субъективные ощущения при этом - повышенная утомляемость, головные боли и т. п) и нейроэндокринная система.

С нарушением нейроэндокринной регуляции связывают эффект со стороны сердечно-сосудистой системы, системы крови, иммунитета, обменных процессов, воспроизводительной функции и др. Влияние на иммунную систему выражается в снижении фагоцитарной активности нейтрофилов, изменениях комплиментарной активности сыворотки крови, нарушении белкового обмена, угнетении Т-лимфоцитов. Возможны также изменение частоты пульса, сосудистых реакций. Описаны изменения кроветворения, нарушения со стороны эндокринной системы, метаболических процессов, заболевания органов зрения. Было установлено, что клинические проявления воздействия радиоволн наиболее часто характеризуются астеническими, астеновегетативными и гипоталамическими синдромами:

1. Астенический синдром. Этот синдром, как правило, наблюдается в начальных стадиях заболевания и проявляется жалобами на головную боль, повышенную утомляемость, раздражительность, нарушение сна, периодически возникающие боли в области сердца.

2. Астеновегетативный или синдром нейроциркулярной дистонии. Этот синдром характеризуется ваготонической направленностью реакций (гипотония, брадикардия и др.).

3. Гипоталамический синдром. Больные повышенно возбудимы, эмоционально лабильны, в отдельных случаях обнаруживаются признаки раннего атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни.

Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводящее к возникновению катаракты (помутнению хрусталика), а умеренных - к изменению сетчатки глаза по типу ангиопатии.

В результате длительного пребывания в зоне действия электромагнитных полей наступают преждевременная утомляемость, сонливость или нарушение сна, появляются частые головные боли, наступает расстройство нервной системы и др. Многократные повторные облучения малой интенсивности могут приводить к стойким функциональным расстройствам центральной нервной системы, стойким нервно-психическим заболеваниям, изменению кровяного давления, замедлению пульса, трофическим явлениям (выпадению волос, ломкости ногтей и т. п.).

Аналогичное воздействие на организм человека оказывает электромагнитное поле промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения. Интенсивные электромагнитные поля вызывают у работающих нарушение функционального состояния центральной нервной, сердечнососудистой и эндокринной системы, страдает нейрогуморальная реакция, половая функция, ухудшается развитие эмбрионов (увеличивается вероятность развития врожденных уродств). Также наблюдаются повышенная утомляемость, вялость, снижение точности движений, изменение кровяного давления и пульса, возникновение болей в сердце (обычно сопровождается аритмией), головные боли. В условиях длительного профессионального облучения с периодическим превышением предельно допустимых уровней у части людей отмечали функциональные перемены в органах пищеварения, выражающиеся в изменении секреции и кислотности желудочного сока, а также в явлениях дискинезии кишечника. Также выявлены функциональные сдвиги со стороны эндокринной системы: повышение функциональной активности щитовидной железы, изменение характера сахарной кривой и т.д. Предполагается, что нарушение регуляции физиологических функций организма обусловлено воздействием поля на различные отделы нервной системы. При этом повышение возбудимости центральной нервной системы происходит за счет рефлекторного действия поля, а тормозной эффект - за счет прямого воздействия поля на структуры головного и спинного мозга. Считается, что кора головного мозга, а также промежуточный мозг особенно чувствительны к воздействию поля. В последние годы появляются сообщения о возможности индукции ЭМИ злокачественных заболеваний. Еще немногочисленные данные все же говорят, что наибольшее число случаев приходится на опухоли кроветворных тканей и на лейкоз в частности.

Исследователи США и Швеции установили факт возникновения опухолей у детей при воздействии на них магнитных полей частоты 60 Гц и напряженностью 2-3 мГс в течение нескольких дней или даже часов. Такие поля излучаются телевизором, персональной ЭВМ. Наблюдения за людьми, которые регулярно пользовались электродрелями, показали неблагоприятное для здоровья действие низкочастотных электромагнитных полей частотой 50 - 60 Гц: ночью у большинства испытуемых повышался в крови уровень мелатонина - гормона шишковидной железы, или эпифиза. Эпифиз играет роль основного "ритмоводителя" функций организма Нарушение этого ритма может повлечь за собой серьёзные заболевания, в частности, образование опухоли.

В конце 1995 года было опубликовано 14 работ по исследованию возможного развития рака молочной железы у лиц, имеющих контакт с электромагнитным полем в производственных условиях или в быту. В Варшаве проводилось исследование, которое показало, что у лиц, облучавшихся электромагнитным полем, вероятность развития рака лимфатической системы и кроветворных органов была больше в 6,7 раза, рака щитовидной железы - в 4,3 раза, наиболее обычен рак легкого при действии микроволнового излучения.

4. Защита от электромагнитных излучений

Действие электромагнитного излучения на организм человека в основном определяется поглощенной в нем энергией. Известно, что излучение, попадающее на тело человека, частично отражается и частично поглощается в нем. Поглощенная часть энергии электромагнитного поля превращается в, тепловую энергию. Эта часть излучения проходит через кожу и распространяется в организме человека в зависимости от электрических свойств тканей (абсолютной диэлектрической проницаемости, абсолютной магнитной проницаемости, удельной проводимости) и частоты колебаний электромагнитного поля.

Существенные различия электрических свойств кожи, подкожного жирового слоя, мышечной и других тканей обусловливают сложную картину распределения энергии излучения в организме человека. Точный расчет распределения тепловой энергии, выделяемой в организме человека при облучении, практически невозможен. Тем не менее, можно сделать следующий вывод: волны миллиметрового диапазона поглощаются поверхностными слоями кожи, сантиметрового -- кожей и подкожной клетчаткой, дециметрового -- внутренними органами.

Кроме теплового действия электромагнитные излучения вызывают поляризацию молекул тканей тела человека, перемещение ионов, резонанс макромолекул и биологических структур, нервные реакции и другие эффекты.

Из сказанного следует, что при облучении человека электромагнитными волнами в тканях его организма происходят сложнейшие физико-биологические процессы, которые могут явиться причиной нарушения нормального функционирования как отдельных органов, так и организма в целом.

Нормы допустимого облучения устанавливаются для обеспечения безопасных условий труда обслуживающего персонала источников излучения и всех окружающих лиц .

Если облучение людей превышает указанные предельно допустимые уровни, то необходимо применять защитные средства.

Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществляется рядом способов, основными из которых являются: уменьшение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения, экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты.

Для реализации этих способов применяются: экраны, поглотительные материалы, аттенюаторы, эквивалентные нагрузки и индивидуальные средства.

Экраны предназначены для ослабления электромагнитного поля в направлении распространения волн. Степень ослабления зависит от конструкции экрана и параметров излучения. Существенное влияние на эффективность защиты оказывает также материал, из которого изготовлен экран.

Толщина экрана в основном определяется частотой и мощностью излучения и мало зависит от применяемого металла.

Очень часто для экранирования применяется металлическая сетка. Экраны из сетки имеют ряд преимуществ. Они просматриваются, пропускают поток воздуха, позволяют достаточно быстро ставить и снимать экранирующие устройства.

Заключение

Живые объекты излучают электромагнитные волны. Клетки, ткани и органы являются структурами с точными электрическими характеристиками. Движение зарядов в организме человека связано с метаболическими процессами, происходящими в организме. Огромное количество биохимических реакций сопровождается разнообразными частотными характеристиками собственного электромагнитного излучения.

Бурное развитие отраслей народного хозяйства привело к использованию во всех промышленных производствах, в медицине и в быту электромагнитных волн. Причем в ряде случаев человек оказывается подвержен их воздействию. Электромагнитные волны, взаимодействуя с тканями тела человека, вызывают определенные функциональные изменения. При интенсивном облучении эти изменения могут оказать вредное воздействие на организм человека.

Человек «приручает» электромагнитные волны, создает все более безопасные бытовые приборы, ведь знание природы воздействия электромагнитных волн на организм человека, норм допустимых облучений, методов контроля интенсивности излучений и средств защиты от них является совершенно необходимым для дальнейшего успешного их применения все в более новых отраслях науки и техники.

Список литературы

1. С.П. Бортников «Безопасность жизнедеятельности» учебно-методический комплекс, Ульяновск, 2004.
2. Т.А. Хван, П.А. Хван. Основы экологии. Серия "Учебники и учебные пособия". Ростов н/Д: "Феникс", 2003.
3. Физика, 9 кл. / А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. М.: Дрофа, 2002

Видеолекции к занятию:
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 54
Оптика и основы специальной теории относительности
Волновая оптика
Занятие № 55
Развитие представлений о природе света. Распространение света в различных средах. Источники и приёмники света. Поглощение и рассеяние света. Отражение света. Преломление света. Законы преломления света.
История развития представлений о природе света.  (источник - www.eduspb.com)
Конспект: Анимация:
• Свет
• Тест
Астрономический метод измерения скорости света.
  

Скорость света впервые удалось измерить датскому ученому О. Рёмеру в 1676 г. Рёмер был астрономом, и его успех объясняется именно тем, что он использовал для измерений очень большие, проходимые светом расстояния. Это расстояния между планетами Солнечной системы. Рёмер наблюдал затмения спутников Юпитера — самой большой планеты Солнечной системы. Юпитер имеет четырнадцать спутников. Ближайший его спутник — Ио — стал предметом наблюдений Рёмера. Он видел, как спутник проходил перед планетой, погружался в ее тень и пропадал из поля зрения. Затем он опять появлялся, как мгновенно вспыхнувшая лампа. Промежуток времени между двумя вспышками оказался равным 42 ч 28 мин. Таким образом, эта «луна» представляла собой громадные небесные часы, через равные промежутки времени посылавшие свои сигналы на Землю. Вначале измерения проводились в то время, когда Земля при своем движении вокруг Солнца ближе всего подошла к Юпитеру. Такие же измерения, проведенные несколько месяцев спустя, когда Земля удалилась от Юпитера, неожиданно показали, что спутник опоздал появиться из тени на целых 22 мин по сравнению с моментом времени, который можно было рассчитать, зная период обращения Ио. Рёмер объяснял это так: «Если бы я мог остаться на другой стороне земной орбиты, то спутник всякий раз появлялся бы из тени в назначенное время; наблюдатель, находящийся там, увидел бы Ио на 22 мин раньше. Запаздывание в этом случае происходит оттого, что свет употребляет 22 мин на прохождение от места моего первого наблюдения до моего теперешнего положения». Зная время запаздывания появления Ио и расстояние, которым оно вызвано, можно определить скорость света, разделив это расстояние на время запаздывания. Скорость оказалась чрезвычайно большой, примерно 300 000 км/с. Потому-то крайне трудно определить время распространения света между двумя удаленными точками на Земле. Ведь за одну секунду свет проходит расстояние, большее длины земного экватора в 7,5 раза.

Видеолекции к занятию:
Интернет-ресурсы
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 56
Занятие № 57
Занятие № 58
Семинарское занятие № 8. Волновая оптика.
Контрольная работа
Тест по теме: "Оптика" exe-файл
mtf (для программы MyTestStudent)
Конспект: Опорный конспект: Теория, кратко:
  Видеолекции к занятию:
Интернет-ресурсы: Литература:
Преподавателю:
       
Элементы квантовой физики
Занятие № 59
Квантовые свойства света. Гипотеза М. Планка. Световые кванты. Энергия и импульс фотона.
Занятие № 60
Фотоэффект. Уравнение фотоэффекта. Применение фотоэффекта. Люминесценция. Квантовые генераторы и их применение. Корпускулярно-волновой дуализм света.
Занятие № 61
Семинарское занятие № 9. Элементы квантовой физики.
Самостоятельная работа
Конспект:
Работа выхода электронов из вещества. (1 эВ = 1,6·10-19 Дж)
Вещество Формула вещества Работа выхода электронов (W,  эВ)
серебро Ag   4,7  
алюминий Al   4,2  
мышьяк As   4,79 - 5,11  
золото Au  4,8 
бор (4,60) 
барий Ba  2,52
бериллий Be  3,92 
висмут Bi  4,34
углерод (графит) 4,45 - 4,81 
кальций Ca  2,76 - 3,20 
кадмий Cd  4,04
церий Ce  2,6 - 2,88 
кобальт Co  4,40 
хром Cr  4,6
цезий Cs  1,94 
медь Cu  4,36 
железо Fe  4,40 - 4,71 
галлий Ga  3,96 - 4,16
германий Ge  4,66 
гафний Hf  (3,53) 
ртуть Hg  4,52 
индий In  (3,60 - 4,09)
иридий Ir  (4,57) 
калий 2,25 
лантан La  (3,3)
литий Li  2,49 
магний Mg  3,67 
марганец Mn  3,76 - 3,95 
молибден Mo  4,2
натрий Na  2,28 
ниобий Nb  3,99
неодим Nd  (3,3) 
никель Ni  4,91 - 5,01 
осмий Os  (4,55)
свинец Pb  4,05 
палладий Pd  (4,98) 
празеодим Pr  (2,7)
платина Pt  5,30 - 5,55 
рубидий Rb  2,13
рений Re  4,98 
родий Rh  4,75 
рутений Ru  (4,52) 
сурьма Sb  4,08 - 4,56 
скандий Sc  (3,2 - 3,33) 
селен Se  4,86 
кремний Si  3,59 - 4,67 
самарий Sm  (3,2) 
олово (γ-форма) Sn  4,38 
олово (β-форма) Sn  4,50 
стронций Sr  2,74
тантал Ta  4,13 
теллур Te  4,73 
торий Th  3,35 - 3,47 
титан Ti  4,14 - 4,50 
таллий Tl  3,68 - 4,05 
уран 3,27 - 4,32 
ванадий 3,77 - 4,44 
вольфрам 4,54 
цинк Zn  4,22 - 4,27 
цирконий Zr  3,96 - 4,16
Задачи:
Литература:
Преподавателю:
       
Элементы теории относительности
Занятие № 62
Основные положения специальной теории относительности. Скорость света в вакууме. Относительность одновременности событий. Взаимосвязь массы и энергии. Современные представления о пространстве и времени. Взаимосвязь классической и релятивистской механики.
АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
Ядерная модель атома. Радиоактивность. Ядерные реакции
Занятие № 63
История изучения атома. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Излучение и поглощение света атомами. Атомные и молекулярные спектры. Спектральный анализ и его применение.
Конспект:
 Иллюстрации:
                                                  
Видеолекции к занятию:
Интересные публикации:
Литература:
1) Кopшaк Е.В., Ляшенко А.И., Савченко В.Ф. Физика: 11 кл.: учеб. для общеобразоват. учебн. заведений §§64-69
Преподавателю:
- Волков В.А. Поурочные разработки по физике. 11 класс
       
Занятие № 64
Состав ядра атома. Энергия связи атомных ядер. Ядерные силы и их особенности. Устойчивость ядер.
   Состав атомных ядер  (www.physics.ru)
Конспект:
 Иллюстрации:
                          
Видеолекция к занятию:
по материалам сайта fizmat.by: Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 65
Радиоактивность. Альфа-, бета-, гамма- излучения. Закон радиоактивного распада. Получение и использование радиоактивных изотопов. Поглощенная доза излучения и её биологическое действие. Защита от облучения. Дозиметрия. Деление ядер урана. Цепная реакция. Проблемы развития ядерной энергетики в Украине. Чернобыльская катастрофа и ликвидация её последствий. Борьба за ликвидацию угрозы ядерной войны.
           
И.В. Яковлев -
Конспект: По материалам сайта fizmat.by: Интернет-ресурсы:
Видеолекции к занятию:
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 66
Элементарные частицы и их свойства; частицы и античастицы. Взаимопревращения элементарных частиц.
                          
Теория:
Материал (фильм) взят с сайта Элементы большой науки
Валерий Анатольевич Рубаков — академик РАН, профессор кафедры квантовой статистики и теории поля физического факультета МГУ, главный научный сотрудник отдела теоретической физики Института ядерных исследований РАН. Область научных интересов: физика элементарных частиц, квантовая теория поля и космология. Провел исследования по теории ранней Вселенной. Внес основополагающий вклад в теорию квантовой гравитации.
Фильм. Физика элементарных частиц.
Видеолекция к занятию:
Литература:
1) Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский, Физика 11 класс, глава 13
2) Касьянов В.А. Физика. 11 кл., глава 8, § 76-77
Преподавателю:
       
Занятие № 67
Семинарское занятие № 10. Атомная и ядерная физика.
Контрольная работа
Конспект:
• Справочные таблицы
• Массы некоторых нейтральных атомов: html, , gif
• Массы атомов
Видеолекции к занятию:
Литература:
Преподавателю:
       
Занятие № 68
Обобщающее занятие. Фундаментальные взаимодействия в природе и физические теории. Единство физических основ законов и закономерностей явлений микро- и макромира, ограничения современной науки в их познании. Перспективы исследований элементарных частиц и астрофизики. Физические закономерности развития Вселенной. Физика как основа современных компьютерных, производственных, медицинских и биоинженерных технологий.
        
Будущее физики
Об авторе
Дэвид Гросс (David Jonathan Gross; родился 19 февраля 1941 года в Вашингтоне, округ Колумбия, США) — американский физик, специалист по теории струн, директор Института теоретической физики Кавли при Университете штата Калифорния (г. Санта-Барбара). Вместе с Фрэнком Вильчеком и Дэвидом Политцером получил Нобелевскую премию по физике 2004 года за открытие асимптотической свободы.
* Фильм *
Видеолекция к занятию: Интернет-ресурсы:
• ФИЗИКА И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС
• Невозможное возможно
Профессор Нью-йоркского университета Мичио Каку опубликовал свою новую книгу «Физика невозможного», в которой подверг тщательному анализу такие концепты научной фантастики, как телепортация и поля силы. Он не исключил возможность создания машины времени, по крайней мере в ближайшие несколько сотен лет, а также заявил, что принцип работы шапки-невидимки и механизм телепатии человечество может освоить уже в этом веке.
• В.Г.Архипкин, В.П.Тимофеев. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА. (Институт физики Сибирского отделения Российской Академии наук)
Фильмы: Литература:
Преподавателю:
       
Зачёт
Вопросы для зачёта
Справочные материалы
• Критерiї оцiнювання рівня володіння студентами теоретичними знаннями
• Критерiї оцiнювання навчальних досягнень студентiв при розв’язуваннi задач
• Критерiї оцiнювання навчальних досягнень студентiв при виконаннi лабораторних та практичних робiт
Для дополнительного чтения
- скорость в физике
Отдохни - интересная страничка в интернете.
Новости в мире физики:
© И. Корюков, 2009 - 2015.
Вверх