Урок 38. Движение как распространение волны
Предмет: Естествознание, 10 класс

Конспект урока

Естествознание, 10 класс

Урок 38. Движение как распространение волны

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

Что понимают под волнами;
Какие бывают волны;
Где в природе наблюдаются волны;
Что такое электромагнитные волны;
Как проявляются в жизни ЭМВ различных диапазонов;

Глоссарий по теме:

Волна – распространение колебаний в пространстве

Длина волны – расстояние, пройденное волной за время равное периоду

Частота – число колебаний за единицу времени

Период – время одного полного колебания

Шкала ЭМВ – непрерывная последовательность частот и длин электромагнитных излучений

Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):

Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. – §55, стр. 166-168
Физика. 10, 11 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. учреждений: базовый уровень; профильный уровень/А.В. Грачев, В.А. Погожев, А.М. Салецкий и др.- Вентана-Граф, 2011 стр. 6-224

Теоретический материал для самостоятельного изучения

В естествознании волной называют все совокупное движение в различных областях пространства. А то, что волны движутся, можно увидеть в танце гимнастки с лентой, по которой «бежит» волна. Понятно, что частицы ленты не перемещаются совместно с волной.

Из курса физики известно, что волна – это процесс распространения колебаний частиц. А к примеру, в электромагнитной волне, колеблются не частицы, а поля. При этом поле не перемещается в пространстве, а просто исчезает в одной точке и возникает в другой. Так, можно сделать вывод, что волна – это процесс распространения колебаний в различных системах.

В жизни повсеместно встречаемся с разными волнами:

С сейсмическими при землетрясениях
Со звуковыми при прослушивании музыки
С круговыми волнами на поверхности воды
Можно увидеть волну даже при движении песка в пустыне

Остановимся на звуковых волнах.

Звук представляет собой распространяющиеся колебания давления воздуха. Эти колебания, доходя до барабанной перепонки уха, вызывают ощущение звука, но установить, что это именно колебания, можно, лишь используя специальные приборы. Важно отметить, что звук может распространяться только в среде и не возможен в вакууме. Можно провести опыт:

Под колбу насоса Комовского помещаем звонящий электрический звонок. По мере откачивания воздуха звук становится все тише и тише и потом вообще исчезает. Однако молоточек создающий звук продолжает совершать своё действие, а звук при этом не распространяется. Это означает, что пока под колоколом был воздух, то есть среда была упругой звуковые волны в ней распространялись. Как только при низких давлениях среда потеряла упругие свойства звук прекратился. Общее название таких волн – упругие.

Волны могут иметь разную природу:

Самыми распространенными в природе являются электромагнитные волны. Непрерывная последовательность частот и длин электромагнитных излучений образует шкалу электромагнитных волн. Рассмотрим волны различных диапазонов.

Радиоволны – самые длинные ЭМВ, служащие для передачи сигналов (информации) на расстоянии без проводов.

Радиоволны излучаются через антенну в пространство и распространяются в виде энергии электромагнитного поля. И хотя природа радиоволн одинакова, их способность к распространению сильно зависит от длины волны.

Инфракрасное излучение – недоступно невооруженному взору, но ощущаемо кожей как тепло. ИК-излучение еще принято называть тепловым.

Действие инфракрасного излучения благотворно для живых организмов на Земле и играет важную роль в развитии жизни. Все живое находится под влиянием инфракрасного света.

Видимый свет – электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом. Видимый свет горячих объектов, таких как звезды, может быть использован для оценки их температуры. Например, температура поверхности Солнца составляет примерно 58000 по Кельвину.

Видимый свет полихроматический и его можно разложить на спектр от красного до фиолетового

Ультрафиолетовое излучение

Естественным и основным источником ультрафиолета на Земле является Солнце. По сути, именно от этого излучения мы спасаемся солнцезащитными кремами. При этом дальний ультрафиолет полностью поглощается атмосферой Земли, а УФ-А как раз доходит до поверхности, вызывая приятный загар. А в среднем 10% УФ-Б провоцируют те самые солнечные ожоги, а также могут приводить к образованию мутаций и кожных заболеваний.

Рентгеновское излучение

В естественных условиях поток лучей рентгена встречается редко и излучается только некоторыми радиоактивными изотопами.

Гамма излучение представляет собой поток фотонов, имеющих высокую энергию (гамма-квантов). Условно считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ, излучение

Текст задания 1:

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго.

Варианты ответов:

НАЗВАНИЕ ДИАПАЗОНА

ПРИМЕНЕНИЕ

Радиоволны

Анализ возраста ископаемых останков (метод радиоуглеродного анализа)

Инфракрасные волны

Нагревательные приборы, приборы ночного видения, передача сигналов на расстояние прямой видимости (пульты дистанционного управления различных приборов)

Гамма излучение

Кварцевые лампы

Ультрафиолетовое излучение

Связь, радиовещание и телевидение, радиолокация, нагревательные приборы (микроволновые печи)

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

НАЗВАНИЕ ДИАПАЗОНА

ПРИМЕНЕНИЕ

Радиоволны

Связь, радиовещание и телевидение, радиолокация, нагревательные приборы (микроволновые печи)

Инфракрасные волны

Нагревательные приборы, приборы ночного видения, передача сигналов на расстояние прямой видимости (пульты дистанционного управления различных приборов)

Гамма излучение

Анализ возраста ископаемых останков (метод радиоуглеродного анализа)

Ультрафиолетовое излучение

Кварцевые лампы

Текст задания 2:

Соединяя овалы с прямоугольниками, решите ребус-соответствие:

Правильный вариант: надписи в соединённых фигурах должны составить следующие фразы:

Инфракрасные волны воспринимаются организмом как тепло
Видимые волны воспринимаются глазом как свет
Рентгеновские волны используются для исследования микроструктуры веществ