План-конспект урока по физике. Тема: Плотность потока электромагнитного излучения
Цель урока: выяснить роль энергетических параметров, главная из них плотность потока излучения, на приемники, излученных электромагнитных волн.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом тестирования
1. В 1887 году были экспериментально обнаружены электромагнитные волны. Кто их обнаружил?
А) А.Эйнштейн; Б) M. Фарадей; В) Г. Герц; Г) Д. Максвелл
2. Чему равна частота колебаний в электромагнитной волне, если длина волны 50 нм.
А) 6·1015Гц; Б) 6·10-16Гц; В) 4 ·1015Гц; Г) 2,7·10-14Гц.
3. В открытом колебательном
. Какова частота излучаемой электромагнитной волны?
А) 3·104Гц; Б) 6·104Гц; В) 6·104π Гц; Г) 3·104π Гц
4. Какой является электромагнитная волна?
А) продольной; Б) поперечной; В) продольно – поперечной.
5. Определить длину электромагнитной волны, если ее частота 5·1012Гц.
А) 6·10-4м; Б) 5·10-5м; В) 0,6·10-4м Г) 0,5 ·10-3м
Изучение нового материала
1. Плотность потока излучения.
S c · Δt S
На рисунке видим ограниченную площадь, которую пересекают электромагнитные волны несущие энергию. Линии указывают направление распространения электромагнитных волн – это лучи, перпендикулярные поверхностям, в которых колебания происходят в одинаковых фазах. Такая поверхность называется волновой.
Отношение электромагнитной энергии, проходящей за промежуток времени через перпендикулярную лучам поверхность площадью S, к произведению площади на время называют плотностью потока электромагнитного излучения.
I – плотность потока электромагнитного излучения; ΔW – энергия электромагнитного излучения;
Δt – промежуток времени, за который лучи проходят через поверхность.
I = ΔW/Δt – интенсивность волны.
Иногда ее называют мощностью электромагнитного излучения, проходящего через площадь поверхности. Измеряют плотность потока излучения в Вт/м2
Получим формулу интенсивности электромагнитного излучения. Построим на площади, взятой за основание, цилиндр, высотой с·Δt; объем цилиндра будет: ΔV=S·c·Δt;
Энергия внутри цилиндра будет равна: ΔW= w c Δt S; энергия пройдет через основание цилиндра и плотность потока будет равна: I = w c Δt S/S Δt = wc; I=w·c
Произведение плотности электромагнитной энергии на скорость ее распространения равно плотности потока электромагнитного излечения .
Точечный источник излучения.
Идеализацией реального источника излучения является точечный источник излучения
Точечный источник излучения – это простейший, который дает излучение одинаковой интенсивности по всем направлениям. Лучшая модель точечного источника излучения – это звезды.
Зависимость плотности потока излучения от расстояния до источника.
По мере удаления от источника плотность потока излучения уменьшается. Проверим это с помощью расчетов. Поместим точечный источник в центр сферы радиусом R. Площадь сферы S=4πR2. Допустим источник излучения точечный, то I = ΔW/SΔt = ΔW/4πΔt·R2;
Вывод: плотность потока излучения от точечного источника уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния до источника.
Зависимость плотности потока излучения от частоты.
Излучение электромагнитных волн может происходить при ускоренном движении электронов.
Напряженность электрического поля и индукция магнитного поля пропорциональны квадрату частоты: Е~a~ω2; B~a~ω2
Плотность потока излучения пропорциональна: I~w~(E2+B2); так как E~ω2 и В~ω2; то I~w4
Вывод: плотность потока излучения пропорциональна четверной степени частоты.
Закрепление изученного материала
1. Что собой представляет плотность потока электромагнитного излучения?
2. Идеализацией, какого источника излучения является точечный источник?
3. Электромагнитные волны не излучаются переменным током городской сети. Почему?
Домашнее задание: § 50, повт. §49, № 996, 997
Подготовить сообщение: «Биография А. С. Попова» (2-е учащихся)
(1 votes, average: 5,00 out of 5)