Електромагнітні коливання і хвилі (уроки 44 - 59)

Вивчаємо тему

 "Електромагнітні коливання і хвилі "( 16 год) 

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №3 - 18 грудня 2018 року

Шановні учні, інформацію до уроків цієї теми ви знайдете в публікаціях попередніх років та нових.

Урок 44. Коливальний контур

Урок 45. Частота власних коливань контуру

Урок 46. Гармонічні електромагнітні коливання. 

Урок 47. Розв'язування задач

Урок 48. Вимушені коливання. Резонанс. Автоколивання.

Урок 49. Розв'язування задач

Урок 50. Утворення іпоширення електромагнітних хвиль.

Урок 51. Розв'язування задач

Урок 52. Шкала електромагнітних хвиль

Урок 53. Шкала електромагнітних хвиль.

Урок 54. Принцип дії радіотелефонного зв’язку. 

Урок 55. Радіомовлення і телебачення

Урок 56. Радіолокація. 

Урок 57. Стільниковийзв’язок. Супутникове телебачення.

Урок 58. Електромагнітні коливання і хвилі. Розв'язування задач

Урок 59. Контрольна робота №4.Електромагнітні коливання і хвилі.

Урок 58. Електромагнітні коливання і хвилі

 НА УРОЦІ  розв'язали задачі
Задачі 1-3 ТУТ >>>

ГОТУЄМОСЯ ДО КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ
Фізика. ЗНО 2013. Задача № 32
 

Задачі. Електромагнітна хвиля
   

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Підручник (К.):  повторит觧 42 - 51, переглянути розв'язані задачі у класі та задачі з вправ 25,26.

Урок 53. Шкала електромагнітних хвиль

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1.  Радіохвилі, їх класифікація.
2. Особливості поширення радіохвиль
3. Фактори, що впливають на дальність і якість радіохвиль

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити  за конспектом

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Відео "Поширення радіохвиль" >>>
2 Інформація про радіохвилі.
    Радіохвилі поділяються на довгі, середні, короткі та ультракороткі.
    Довгі хвилі (від 1 до 10 км) зазнають відчутної дифракції біля земної поверхні й притягуються до Землі наведеними ними індукційними струмами в земній корі; поширюються далеко за горизонт.
    Середні хвилі (від 100 до 1000 м) обумовлюють стійкий радіозв’язок між віддаленими пунктами на земній поверхні поза межами прямої видимості завдяки відбиванню радіохвиль від іоносфери і здатності радіохвиль огинати опуклу земну поверхню. Саме тому радіозв’язок в діапазоні середніх хвиль є найбільш надійним уночі та взимку.
    Короткі хвилі (10—100 м) поширюються прямолінійно від випромінювальної антени (зазнаючи незначної дифракції) і, відбиваючись від іоносфери Землі, повертаються до її поверхні; поширюються далеко за горизонт.
    Ультракороткі хвилі (менш ніж 10 м) пронизують іоносферу (космічний зв’язок), а також розповсюджуються вздовж поверхні Землі, у зоні прямої видимості (УКХ радіостанції, телебачення, мобільний телефон).   
   Для радіозв'язку використовуються  12 діапазонів радіохвиль.
Міріаметрові хвилі (100-10 км), 
кілометрові хвилі 10 - 1 км),
гектометрові хвилі (1000-100 м),
декаметрові хвилі (100-10 м),
метрові хвилі (10-1 м),
дециметрові хвилі (1,0-0,1 м ),
сантиметрові хвилі (10-1 см),
міліметрові хвилі (10 - 1 мм),
дециміліметрові хвилі (1,0-0,1 мм).
    Діапазон міріаметрових хвиль (3 - 30 кГц) використовується, як правило, для радіозв'язку під водою, діапазони кілометрових (30-300 кГц) і Гектометрові (300 - 3000 кГц) хвилі застосовуються у звуковому радіомовленні та міжнародної рятувальній службі.
    На декаметрових хвилях (короткохвильовий діапазон 3-30 МГц) працюють системи далекого звукового радіомовлення, далекого радіотелефонного і телеграфного радіозв'язку.
     Сучасні системи радіозв'язку, призначені для передачі багатоканальних телефонних повідомлень, телебачення, передачі даних зі швидкостями до десятків мегабіт в секунду, працюють в метровому (30-300 МГц), дециметровому (300-3000 МГц) і сантиметровому (3-30 ГГц) діапазонах хвиль.
    Надійність роботи радіоелектронної системи, складовою частиною якої є тракт розповсюдження радіохвиль, повною мірою визначається також надійністю проходження хвиль по тракту. Саме в цьому і полягає роль процесів розповсюдження у сучасній радіоелектроніці.

Урок 52. Шкала електромагнітних хвиль

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Шкала  електромагнітних хвиль.
2. Загальна характеристикакожного діапазону хвиль.

• Низькочастотні хвилі.
• Радіохвилі.
• Інфрачервоне випромінювання.
• Видиме світло.
• Ультрафіолетові промені.
• Рентгенівське випромінювання.
• Гамма промені.

3. Властивості  та застосування інфрачервоного випромінювання в природі і техніці.
4. Ультрафіолетові промені, їх властивості та застосування.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити  за конспектом

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

1. Шкала електромагнітних хвиль — безперервна послідовність частот і довжин хвиль електромагнітних випромінювань, що являють собою змінне електромагнітне поле, яке поширюється в просторі. Кількісні характеристики хвиль — довжина й частота — визначають їхню якість. Це є ілюстрацією закону діалектики про перехід кількісних змін у якісні.

    Загальна закономірність пікали електромагнітних хвиль така:

       у міру переходу від більш довгих хвиль (малих частот) до більш коротких (великих частот) хвильові властивості електромагнітного випромінювання проявляються слабше, а квантові властивості — сильніше.

     Необхідно мати на увазі, що межі між сусідніми діапазонами є умовними й не різкими, а зміни властивостей випромінювання залежно від довжини хвилі відбуваються поступово й плавно. Але відмінності, наприклад, між радіохвилями й рентгенівським випромінюванням гігантські. І тут немає нічого дивного — довжини хвиль відрізняються в 10000 разів

2.  Інфрачервоне випромінювання на шкалі електромагнітних випромінювань займає місце між радіохвилями та видимим світлом. Усі нагріті тіла випромінюють інфрачервоні промені. Джерелами цих променів є Сонце, лампи розжарювання, електрична дуга, різні газорозрядні лампи. Речовини, прозорі для видимого світла (наприклад, вода) непрозорі для інфрачервоного, і навпаки, непрозорі тіла для видимого світла (наприклад, чорний папір) стають прозорими для інфрачервоного.

3.  Ультрафіолетове випромінювання – невидиме оком випромінювання, яке отримують за допомогою тліючого розряду. Довжина хвиль для ультрафіолетового випромінювання менша, ніж для видимого світла. Джерелом цього випромінювання також є Сонце, зорі, високотемпературна плазма. Застосовують у медицині, криміналістиці, мистецтвознавці.

4. Шкала  електромагнітних хвиль >>>
5. Презентація "Шкала електромагнітних хвиль"

Презентації Українською мовою з ваших PowerPoint файлів.

6. Відео >>>

Урок 51. Розв'язування задач

НА УРОЦІ  РОЗ'ЯЗАЛИ ЗАДАЧІ
 1. Горизонтальний провідник, у якому протікає змінний струм високої частоти, розташований уздовж паралелі. У яких напрямках (переважно) поширюються електромагнітні хвилі від цього провідника?
2. Передавальний і приймальний вібратори розташовані взаємно перпендикулярно. Чи виникнуть коливання в прийомному вібраторі?

3. У деякій точці простору індукція магнітного поля електромагнітної хвилі змінюється від нуля до максимального значення за 2 мкс. Чому дорівнює довжина хвилі? 

4.  Довжина радіохвилі у вакуумі дорівнює 60 м. За який час напруженість електричного поля хвилі зменшиться від максимуму до нуля?

5.  Максимальна напруга на обкладках конденсатора ідеального коливального контуру досягає 1 кВ. Визначте період коливань у контурі, якщо за амплітудного значенні сили струму 1 А, енергія магнітного поля в контурі становить 1 мДж.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити  за конспектом

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

Урок 50. Утворення і поширення електромагнітних хвиль

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Як утворюється електромагнітна хвиля.
2. Відкритий коливальний контур.
3. Фізичні величини, що характеризують електромагнітну хвилю.
4. Досліди Герца.

    Герц не тільки одержав електромагнітні хвилі, але й вивчив їхні властивості. Досліди Герца показали, що електромагнітні хвилі відбиваються від провідника, заломлюються на границі з ді- електриком, можуть інтерферувати, огинати перешкоди, їх можна поляризувати. При цьому відбиття, заломлення, інтерференція й дифракція електромагнітних хвиль відбуваються за тими ж законами, що й для світла. Таким чином, Герц експериментально підтвердив висновок Максвелла про електромагнітну природу світла. Герц писав: «...описані досліди доводять ідентичність світла, теплових променів й електродинамічного хвильового руху».

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити  за конспектом

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
Відео >>>

Распространение электромагнитных волн >>>

• Тільки заряди, що рухаються із прискоренням, можуть передавати енергію опосередковано, за допомогою створюваного ними електромагнітного поля. 
• Електромагнітна хвиля — це процес поширення в просторі із часом вільного електромагнітного поля. 
• Швидкість поширення електромагнітної хвилі — це відстань, на яку поширюється хвиля за одиницю часу: v = s/t.
• Довжина хвилі λ — це відстань, на яку поширюється електромагнітна хвиля за час одного періоду. 
• Існування електромагнітних хвиль було передбачено Максвеллом. Для перевірки цієї теорії Г. Герц використав відкритий коливальний контур (вібратор), що дозволило переконатися в правильності висновків теорії. 
•  Герц зміг визначити швидкість електромагнітної хвилі за формулою: v = λν.

   

Урок 57. Розв'язування задач

  НА УРОЦІ  РОЗВ'ЯЗАЛИ ЗАДАЧІ

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підготуватися до КР №4



ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Задачі 1-3  >>>
2. Фізика. ЗНО 2013. Задача № 32
 

 3. Електромагнітна хвиля.
 

Урок 56. Стільниковий зв'язок. Супутникове телебачення.

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
1. Стільниковий зв'язок.
2. Супутникове телебачення.

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Вивчити за конспектом
Розв'язати задачі:

   

ЗАПИТАННЯ

 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Інформація "Стільниковий зв'язок" >>>
2. Інформація "Стільниковий зв'язок" >>>
3. Інформація "Плюси і мінуси мобільного телефону" >>>
4. Відео:  Радіолокація...



5. Інтернет-урок:  Принцип радіотелефонного зв'язку.  Радіолокація  >>>

Урок 54. Радіомовлення і телебачення

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
 1. Історія  розвитку радіозв'язку в нашій країні.
 2. Космічний радіоозв'язок.
 3. Спорт і радіозв'язок.
 4. Поняття про телебачення.
 5. Телебачення: минуле, сучасне, майбутнє.


 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Вивчити за конспектом

 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Інформація "Історія створення та перспективи розвитку телебачення" >>>
2. Відео: Історія. Рівненське телебачення


3. Відео: Історія телебачення


4. Відео: Сюжет Історія ТБ

Урок 53. Принцип дії радіотелефонного зв'язку

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
 1. Принцип дії радіотелефонного зв'язку
 2. Процеси модуляції і детектування.
 3. Винайдення радіо О.С. Поповим.
 4. Будова детекторного радіоприймача.

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Вивчити за конспектом

 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

  1. Відео "Принцип радіозв'язку."



2. Відео "Модуляція"


3. Відео "Попов і Марконі"


4. Відео "Винайдення радіо О.С. Поповим"

5. Відео: Электромагнитные волны. Опыты Герца. Изобретение радио Поповым >>>

Урок 52. Шкала електромагнітних хвиль

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
 1. Шкала електромагнітних хвиль.
 2. Властивості електромагнітних хвиль різних діапазонів частот (властивості радіохвиль).

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити §50, 51.

 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
 1. Відео: Класифікація радіочастот



2. Відео: Що таке радіо хвилі і як радіохвилі створені?
3. Відео: Діапазони радіочастот

Урок 51. Шкала електромагнітних хвиль

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
 1. Шкала електромагнітних хвиль.
 2. Електромагнітні хвилі в природі і техніці.
 3. Властивості електромагнітних хвиль різних діапазонів частот (інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання).

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити §50, 60; вправа 26 (3,4)

 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

 1. Відео: Властивості електромагнітних хвиль.

2. Відеоматеріали >>>

Урок 50. Утворення і поширення електромагнітних коливань

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Утворення і поширення електромагнітних хвиль.
2. Досліди Г.Герца.
3. Швидкість поширення, довжина і частота електромагнітної хвилі.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити §49; вправа 26(1,2).

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1.  Відеоматеріали >>>
2. Відео: Генріх Герц і радіохвилі.

3. Відео: Електромагнітні хвилі

4. Відео: Відкритий коливальний контур


5. Відео: Радіохвилі

Хвилі допомагають виявити рак шкіри

     У Фінляндії  вчені розробили легку, портативну, гіперспектральну камеру, за допомогою якої можна виявити на ранній стадії рак шкіри, невидимий неозброєним оком. Камера здатна робити збільшені спектральні зображення ділянок шкіри, які проходять тестування, за лічені секунди. На цих знімках чітко помітно відмінності між здоровою шкірою та потенційно враженою раком. Таким чином з‘являється можливість помітити і продіагностувати рак.
      “Гіперспектральна камера – дуже схожа на звичайну цифрову камеру, за винятком того, що звичайна камера дає в одному знімку три зображення на довгих хвилях: червоне, зелене і блакитне. Наша камера робить зображення на хвилях завдовжки від 500 міліметрів до 850 нанометрів”, – розповідає дослідник Ілкка Полонен.
     Гіперспектральну камеру також можна використовувати для виявлення меж недостатньо чітко окреслених пухлин шкіри, що їх важко виявити неозброєним оком і які можуть розвиватися, якщо їх не видалили цілком під час операції. Цим самим методом можна також виявити субклінічні кератози – сонячні плями – передраковий стан шкіри, який проявляється у вигляді сухої луски після тривалого перебування на сильному сонячному світлі.
     “Навколо цих уражень можуть бути ще й інші, так звані субклінічні ураження, і саме їх ми можемо бачити за допомогою спектральних камер. Наша мета – побачити усі без винятку субклінічні ураження, і тепер ми можемо бачити їх як до, так і після лікування. Тобто, можемо побачити, чи не залишилось ушкодженої ділянки після лікування”, – каже Ноора Нейттаанмакі-Пертту з лікарні Гельсинкського університету.
     Клінічні випробування проводяться у місцевій лікарні. За словами вчених, початкові результати – дуже обнадійливі.
Джерело: euronews 01.07.2014 12:49 CET

Укроборонпром розробляє унікальну радіолокаційну систему для кораблів типу Корвет

       Кількість таких виробів у світі можна перелічити на пальцях однієї руки.
       Державне підприємство НДІ Квант, що входить до складу держконцерну Укроборонпром, працює над створенням унікальної багатофункціональної радіолокаційної системи (РЛС), призначеної для встановлення на кораблі типу Корвет українського виробництва. Про це повідомив директор дивізіону радіолокації, радіозв'язку та систем ППО держконцерну Укроборонпром Юрій Радченко.
       “Ми працюємо над створенням сучасного трикоординатного радару з фазованими антенними ґратами. Це унікальний радар не лише для пострадянського простору, а й у світовому масштабі. Він відповідатиме технічним характеристикам радарів, встановлених на кораблях провідних морських держав світу. Кількість таких виробів у світі можна перелічити на пальцях однієї руки”, - цитує прес-служба Укроборонпрому Радченка.
       За його словами, нова РЛС здатна одночасно супроводжувати 100 повітряних, надводних об'єктів та об'єктів із низькою висотою польоту на відстань понад 200 км.
       На думку Радченка, успіху у розробці сприятиме технічне співробітництво України з європейськими партнерами, які мають досвід у створенні таких систем.
       “Комплекс проектується з використанням сучасних наукових і технологічних світових досягнень із залученням провідних зарубіжних фірм, які мають позитивний досвід у розробці та експлуатації таких радіолокаційних систем. Слід визнати, що такий радар - це дуже дороге задоволення, і в розробці, і у виробництві. Однак без нього сучасний корабель українських ВМС не зможе виконувати свої функції”, - зазначив Радченко.
       Вищезазначене підприємство НДІ Квант раніше вже розробляло багатофункціональну РЛС PHOENIX, а також РЛС кругового огляду MAARS.
       Корвети проекту 58250 - перспективний тип корветів Військово-морських сил України, розроблений Дослідно-проектним центром кораблебудування у місті Миколаєві. Головний корабель був закладений 17 травня 2011 року на Чорноморському суднобудівному заводі. Головний корвет проекту може надійти на озброєння на межі 2014-2015 років.
Джерело: Корреспондент.net

Стільниковий зв'язок

       Стільниковий зв'язок — один із видів мобільного радіозв'язку, в основі якого лежить стільникова мережа. Особливість стільникового зв'язку полягає в тому, що зона покриття ділиться на «стільники», що визначається зонами покриття окремих базових станцій. Стільники частково перекриваються й разом утворюють мережу. На ідеальній (рівній і без забудови) поверхні зона покриття однієї базової станції являє собою коло, тому складена з них мережа має вигляд шестикутних зон (бджолиних стільників).

       Мережу становлять рознесені в просторі прийомопередавачі, що працюють у тому самому частотному діапазоні, і комутувальне устаткування, що дозволяє визначати поточне місце розташування рухливих абонентів і забезпечувати безперервність зв'язку при переміщенні абонента із зони дії одного прийомопередавача в зону дії іншого.

      ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

      1. Вивчити за конспектом.
      2. Задача

       ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

      1. Відео "Стільниковий зв'язок"


      2. Відео "Як саме працює мобільний зв'язок"

Найперший мобільний телефон у світі

     Інформація до уроку
       Як ви думаєте хто найпершим поговорив по мобільному телефону? - Зрозуміло, що це був співробітник компанії, яка їх випускає, а саме співробітник компанії Motorola Мартін Купер. Він здійснив перший дзвінок в 1973 році, перебуваючи на одній з вулиць Нью - Йорка. Кому ж він подзвонив якщо тоді майже ні в кого не було таких телефонів? - Подзвонив він своєму конкуренту Джоелу Енджелу з компанії AT & T, що була на той момент найбільшою в світі.
       Він подзвонив і похвалився, що говорить по мобільному, стоячи на вулиці, чим викликав злість конкурента. Це вже з'ясувалося з інтерв'ю, яке він дав BBC. Цей телефон був прототипом Motorola DynaTAC, став через якихось десять років першим мобільником, який можна було придбати в магазині. Ціна звичайно ж була величезною, 3995 доларів і на сьогоднішні гроші з урахуванням інфляції довелося б заплатити за нього 9000 доларів. До слова по такому телефону розмовляє Гордон Гекко у фільмі « Уолл стріт ».

Принцип дії радіотелефонного зв'язку

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Вивчити за конспектом.
 2. Задача

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

 1. Відео "Принцип радіозв'язку."

Найпопулярніші телефони

     Інформація до уроку
      Можна було б припустити, що найбільш продаваним брендом мобільних телефонів є Iphone, звичайно якби все вирішував піар. Apple доречі теж у п'ятірці, оскільки телефонів цієї моделі продали сто мільйонів штук. Але як показує статистика це зовсім не переможець.
      Найпопулярніший телефон всіх часів і народів це Nokia 1100, звичайний gsm телефон, який випустили в 2003 році. Таких телефонів було продано двісті п'ятдесят мільйонів. Ну а в п'ятірку найпопулярніших також увійшли Nokia 3210 і 3310, а замикає п'ятірку самих самих Motorola RAZR .
     

Найдорожчий телефон у світі

     Інформація до уроку
       Ви навіть уявити собі не можете скільки коштує найдорожчий в світі телефон.
       Він коштує близько п'яти мільйонів фунтів стерлінгів.
      Що ж це за телефон такий? - Називається він iPhone 4 « Diamond Rose », а його творцем є британський ювелір Стюарт Хьюз.
       У цьому телефоні вбудовані 500 діамантів вагою більш ніж у сто карат, надкушене яблуко з рожевого золота з 53 -ма діамантами та 7.4 - каратний рожевий діамант на місці кнопки Home. Ну а в якості подарунка додається ще один діамант, тільки зелений, який можна вставити замість рожевого.