V Edycja Od Einsteina Do... Temat XI Podaj własne opracowanie dowolnego tematu technicznego. Fale elektromagnetyczne w medycynie i technice Prace wykonały : -Marcelina Grąbkowska -Marcelina Misiak -Edyta Kisiała -Iwona Michalska -Ewelina Nizio Opiekun P. Marzena Wajda- Parzyk
FALA ELEKTROMAGNETYCZNA Fala rozchodząca się w próżni lub ośrodku materialnym wywołana zmianami rozkładu przestrzennego ładunków elektrycznych, objawiająca się jako zmiany natężenia pól elektrycznego E i magnetycznego H. W swobodnej przestrzeni jest ona falą poprzeczną tzw. Falą TEM (nie ma składowych podłużnych); w falowodach lub światłowodach mogą być typu: TE (pole elektromagnetyczne ma tylko składową poprzeczną, pole magnetyczne ma tylko składową poprzeczną). Wśród fal elektromagnetycznych można wyróżnić takie, dla których wszystkie składowe pola elektromagnetyczne są stałe w danej chwili na pewnej powierzchni tzw. powierzchnia stałej fazy. Poszczególne rodzaje to: -Płaskie -Kuliste -Cylindryczne Długość fali-najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań. Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych. tradycyjne długość fali oznacza się ją grecką literą λ. Dla fali sinusoidalnej najłatwiej określić jej długość wyznaczając odległość między dwoma sąsiednimi grzbietami. Długość jakiejkolwiek fali wyrażona jest wzorem: Gdzie: λ =c/f v - prędkość rozchodzenia się fali, f - jej częstotliwość, c - prędkość światła w próżni [stała fizyczna (c =300 000 000 m/s)]
WIDMO FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH DZIELIMY TAKŻE NA: Fale radiowe Są najdłuższymi falami elektromagnetycznymi. Fale te są wytwarzane przez szybko zmienne prądy w antenach. (Długość fali radiowych powyżej 1m) Zastosowanie: -radionawigacja -radiotelegrafia -radiofonia -radiolatarnie -radiokomunikacja lotnicza i morska -telewizja -łączność kosmiczna -radiolokacja Mikrofale Wytwarzane są w urządzenia elektronicznych lub przez masery. Stosowane są one w urządzeniach radarowych. W badaniach fizycznych służą do badania subtelnych efektów w ciałach stałych i molekułach. (Długość mikrofali od 1m do 1mm) Zastosowanie: -radarowy pomiar prędkości -radary geodezyjne łączność radioliniowa -łączność międzysatelitarna -kuchenka mikrofalowa -suszenie mikrofalowe
Promieniowanie Gamma - Wytwarzane są przez jądra promieniotwórcze, powstają też w wyniku pewnych reakcji jądrowych. (Długość promieniowania gamma poniżej 5 pm.) Zastosowania: -Sterylizacja sprzętów medycznych -Sterylizacja artykułów spożywczych -Radioterapia -Pozytonowa emisyjna tomografia komputerowa -Pomiary grubości np. metali, papieru -Geologia otworowa -Chemia radiacyjna Promieniowanie podczerwone Fale takie wytwarzane są przez rozgrzane ciała stałe oraz gazy molekularne, również Słońce jest źródłem tych fal. (Długość promieniowania podczerwonego od 1mm do 780 nm.) Zastosowanie: -Przekaz danych w światłowodzie -Odczyt płyt CD -Przekaz danych w powietrzu -Promienniki podczerwieni -Badanie historii obrazów malarskich -Spektroskopia -Sprawdzanie wilgotności budynków -Pomiar odległości -Skanery laserowe
Światło widzialne Jest to stosunkowo wąski zakres długości fal, na które reagują nasze oczy. (Długość światła widzialnego od 780 nm do 380 nm) Zastosowanie: -Baterie słoneczne -Satelitach -Spektroskopia -Możliwość widzenia Promieniowanie nadfioletowe Fale te wytwarzane są na ogół przez wyładowania elektryczne w gazach, również Słońce jest silnym źródłem światła nadfioletowego. Promieniowanie nadfioletowe Słońca powoduje jonizację górnych warstw atmosfery. (Długość promieniowania nadfioletowego od 380 nm do 10 nm) Zastosowanie: -Lampy jarzeniowe -Lampy kwarcowe -Fluorescencja -Analiza banknotów -Znaczenie substancji organicznych -Fotolitografia -Spektroskopia UV -Solarium Promieniowanie X (Roentgena) Wytwarzane są przez specjalne urządzenia zwane lampami rentgenowskimi. Bardzo silnie oddziałuje z materią, powodując silną jonizację ośrodka, przez który przechodzą. (Długość promieniowania X 10 nm do 5 pm) Zastosowanie: -Medycyna prześwietlenia rentgenowskie, tomografia komputerowa, radiografia diagnostyka obrazowa -Inżynieria prześwietlanie kadłubów samolotów -Nauka Badania struktury cząsteczkowej plastyku -Astronomia Satelity krążące wokół Ziemi -Defektoskopia Wykrywanie wewnętrznych wad materiału -Budownictwo Prześwietlanie konstrukcji -Lotnisko Prześwietlanie bagaży w celu znalezienia detektorów
WYWIAD Z DR. RYSZARDEM SĘDZIAKIEM NEUROLOGIEM Marcelina Grąbkowska: Czy wyobraża sobie Pan teraz pracę bez użycia fali elektromagnetycznej? Dr. Ryszard Sędziak: Nie jestem w stanie. Przede wszystkim nie wyobrażam sobie diagnostyki, ona jest wszechobecna i absolutnie konieczna. Byłby to ogromny krok do tyłu.
Doświadczenie 1 Temat: Zakłócenia w odbiorze radiowym przez fale elektromagnetyczne. Przyrządy: -telefon komórkowy -radioodbiornik
Doświadczenie 2 Temat: Wysyłanie fali podczerwonej przez pilot telewizyjny. Przyrządy: -lustro -telewizor -pilot telewizyjny -kartka papieru
Doświadczenie 3 Temat: Odbijanie fal elektromagnetycznych od przewodników. Przyrządy: -telefon komórkowy -folia aluminiowa -metalowy garnek
Dziękujemy państwu za uwagę.