Работа в группах, страница 125 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

Работа в группах

Класс делится на две группы. Каждой группе выдается плакат. В центре плаката пишется слово «Излучения». Участникам каждой группы необходимо записать виды излучений. Также вокруг каждого вида излучения учащиеся записывают его свойства. Группы обмениваются плакатами, при необходимости дополняют виды излучений и их свойства. После этого каждая группа выбирает по одному участнику, которому предстоит выступить с презентацией заполненного плаката.

В центре плаката: Излучения

Излучения можно разделить на две большие группы: электромагнитные (поток фотонов, не имеющих массы покоя) и корпускулярные (поток частиц, имеющих массу покоя).

Электромагнитные излучения (расположены в порядке уменьшения длины волны):

1. Радиоволны

• Это электромагнитные волны с самой большой длиной волны ($\lambda$ от 1 мм до десятков километров) и самой низкой частотой ($\nu$).

• Свойства: распространяются со скоростью света ($c \approx 3 \cdot 10^8$ м/с), способны огибать препятствия (дифракция), отражаться от ионосферы, что позволяет осуществлять связь на большие расстояния.

• Применение: радиосвязь, теле- и радиовещание, мобильная связь, Wi-Fi, GPS, радиолокация.

Ответ: Радиоволны – это длинноволновая часть спектра электромагнитного излучения, обладающая способностью переносить информацию на большие расстояния и используемая в большинстве современных систем связи.

2. Инфракрасное (тепловое) излучение

• Электромагнитное излучение, занимающее диапазон между радиоволнами и видимым светом ($\lambda$ от 740 нм до 1-2 мм).

• Свойства: испускается всеми нагретыми телами (чем выше температура, тем интенсивнее излучение), невидимо для человеческого глаза, обладает тепловым действием. Регистрируется специальными приборами (тепловизорами).

• Применение: обогревательные приборы, пульты дистанционного управления, приборы ночного видения, сушка поверхностей, физиотерапия.

Ответ: Инфракрасное излучение – это невидимое тепловое излучение, испускаемое нагретыми объектами и находящее широкое применение в технике и быту.

3. Видимое излучение (свет)

• Единственный участок электромагнитного спектра, воспринимаемый человеческим глазом ($\lambda$ примерно от 380 нм до 740 нм).

• Свойства: спектр видимого света включает все цвета радуги (от фиолетового до красного). Обладает свойствами волны (отражение, преломление, дифракция, интерференция) и частицы (фотоэффект). Является основой зрения и фотосинтеза.

• Применение: освещение, оптика, лазеры, фотография, основной источник информации об окружающем мире для человека.

Ответ: Видимый свет – это узкая область электромагнитного спектра, которая воспринимается глазом человека и позволяет нам видеть окружающий мир в цвете.

4. Ультрафиолетовое излучение

• Электромагнитное излучение с длиной волны короче, чем у видимого света, но длиннее, чем у рентгеновского ($\lambda$ от 10 нм до 380 нм).

• Свойства: невидимо для глаза, обладает высокой химической и биологической активностью. В малых дозах вызывает загар и способствует выработке витамина D, в больших – может вызывать ожоги и рак кожи. Большая часть задерживается озоновым слоем Земли.

• Применение: дезинфекция (кварцевание) помещений и воды, люминесцентные лампы, солярии, криминалистика (обнаружение следов).

Ответ: Ультрафиолетовое излучение – это биологически активное излучение, которое в малых дозах полезно, а в больших – опасно для живых организмов.

5. Рентгеновское излучение

• Электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны ($\lambda$ от 0.01 нм до 10 нм).

• Свойства: обладает высокой проникающей способностью, особенно через мягкие ткани живых организмов. Является ионизирующим, то есть способно выбивать электроны из атомов, что делает его опасным при длительном воздействии. Поглощается плотными материалами (кости, металлы).

• Применение: медицина (рентгенография, флюорография, компьютерная томография), дефектоскопия материалов, системы безопасности (досмотр багажа).

Ответ: Рентгеновское излучение – это высокоэнергетическое ионизирующее излучение с большой проникающей способностью, широко используемое в медицине и технике для "просвечивания" объектов.

6. Гамма-излучение

• Наиболее коротковолновая и высокоэнергетическая часть электромагнитного спектра ($\lambda < 0.01$ нм).

• Свойства: обладает самой высокой проникающей способностью из всех видов электромагнитных излучений. Является сильно ионизирующим и наиболее опасным для живых организмов. Возникает при ядерных реакциях, радиоактивном распаде, а также в космосе.

• Применение: лучевая терапия (лечение онкологических заболеваний), стерилизация медицинских инструментов и продуктов питания, гамма-дефектоскопия.

Ответ: Гамма-излучение – это самое жесткое и проникающее электромагнитное излучение, возникающее при ядерных процессах и представляющее наибольшую радиационную опасность.

Корпускулярные излучения (радиоактивные):

1. Альфа-излучение (α-излучение)

• Поток положительно заряженных частиц, являющихся ядрами атома гелия ($^4_2\text{He}$).

• Свойства: обладает низкой проникающей способностью (задерживается листом бумаги или внешним слоем кожи), но очень высокой ионизирующей способностью. Представляет большую опасность при попадании источника излучения внутрь организма (с пищей, водой, воздухом).

• Источники: распад тяжелых ядер, например, урана, радия, тория.

Ответ: Альфа-излучение – это поток тяжелых положительно заряженных частиц (ядер гелия) с малой проникающей, но высокой ионизирующей способностью.

2. Бета-излучение (β-излучение)

• Поток электронов ($\beta^-$-излучение) или позитронов ($\beta^+$-излучение), испускаемых при радиоактивном распаде ядер.

• Свойства: обладает средней проникающей способностью (проникает в ткани тела на несколько миллиметров, задерживается тонким слоем металла, например, алюминиевой фольгой). Ионизирующая способность меньше, чем у альфа-частиц, но выше, чем у гамма-квантов.

• Источники: бета-распад многих радиоактивных изотопов (например, трития, углерода-14).

Ответ: Бета-излучение – это поток электронов или позитронов, обладающий средней проникающей и ионизирующей способностью.

3. Нейтронное излучение

• Поток электрически нейтральных частиц – нейтронов.

• Свойства: не имеет электрического заряда, поэтому обладает очень высокой проникающей способностью. Эффективно взаимодействует с ядрами атомов, а не с их электронными оболочками. Способно вызывать наведенную радиоактивность в материалах, делая их самих радиоактивными. Эффективно поглощается водородсодержащими веществами (вода, парафин, бетон).

• Источники: ядерные реакторы, ядерные взрывы, некоторые радиоизотопные источники.

Ответ: Нейтронное излучение – это поток незаряженных частиц с высокой проникающей способностью, способный делать стабильные материалы радиоактивными.