Номер 3, страница 210 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 5. Электромагнитные явления. Параграф 50. Практическое применение электромагнетизма. Темы докладов - номер 3, страница 210.

Условие.

3. Применение источников электромагнитных колебаний в технике.

Решение.

Источники электромагнитных колебаний, или генераторы, являются фундаментальными компонентами множества технических устройств и систем. Они создают периодические изменения электрического и магнитного полей, которые распространяются в пространстве в виде электромагнитных волн. Применение этих источников охватывает весь спектр электромагнитных волн, от низкочастотных радиоволн до высокоэнергетических гамма-лучей.

Радио- и микроволновый диапазон

В этом диапазоне генераторы электромагнитных колебаний являются основой всех систем беспроводной связи и радиолокации.
Радиосвязь и телевещание: Радио- и телевизионные передатчики используют генераторы высокой частоты для создания несущей волны, которая затем модулируется звуковым или видеосигналом для передачи на большие расстояния.
Мобильная связь и беспроводные сети: Сотовые телефоны, Wi-Fi роутеры, Bluetooth-устройства содержат приемопередатчики, в основе которых лежат генераторы СВЧ-колебаний (сверхвысокочастотных) для обмена данными.
Радиолокация и навигация: Радары используют мощные генераторы (магнетроны, клистроны) для излучения коротких импульсов радиоволн и приема отраженного сигнала, что позволяет определять расстояние до объектов, их скорость и размеры. Глобальные навигационные системы (GPS, ГЛОНАСС) основаны на приеме сигналов от спутников, на борту которых установлены высокостабильные генераторы (атомные часы), формирующие точные временные метки.
Микроволновые печи: В бытовых СВЧ-печах используется магнетрон — мощный генератор микроволн (обычно на частоте 2,45 ГГц), которые вызывают колебания полярных молекул (в основном воды) в пище, что приводит к её быстрому нагреву.

Инфракрасный диапазон

Источники инфракрасного (ИК) излучения применяются для передачи данных, нагрева и систем видения.
Пульты дистанционного управления: В большинстве ПДУ используются инфракрасные светодиоды, которые генерируют кодированные импульсы ИК-излучения для управления бытовой техникой.
Оптоволоконная связь: Лазерные и светодиодные излучатели, работающие в ближнем ИК-диапазоне, являются источниками сигнала в волоконно-оптических линиях связи, обеспечивая высокоскоростную передачу огромных объемов данных.
Тепловидение и ночное видение: Тепловизоры улавливают собственное ИК-излучение объектов. В активных системах ночного видения используются ИК-прожекторы для подсветки сцены невидимым для человеческого глаза светом.
Промышленный и бытовой нагрев: Инфракрасные обогреватели используют специальные лампы или нагревательные элементы для генерации теплового излучения, которое эффективно нагревает поверхности, а не воздух.

Видимый диапазон

Основное применение источников в этом диапазоне — освещение и передача визуальной информации.
Освещение: Лампы накаливания (тепловой источник), люминесцентные лампы (газоразрядный источник) и светодиоды (LED, полупроводниковый источник) преобразуют электрическую энергию в электромагнитные волны видимого спектра.
Лазеры: Являются источниками когерентного монохроматического света. Применяются в проигрывателях оптических дисков (CD/DVD/Blu-ray), сканерах штрих-кодов, лазерных принтерах, в медицине (хирургия, косметология), промышленности (резка и сварка металлов), а также в измерительной технике (лазерные дальномеры).

Ультрафиолетовый диапазон

Источники УФ-излучения, как правило, представляют собой газоразрядные лампы (например, ртутно-кварцевые).
Стерилизация и дезинфекция: Жесткий ультрафиолет обладает бактерицидными свойствами, поэтому УФ-лампы широко используются для обеззараживания воздуха, воды и поверхностей в медицинских учреждениях и пищевой промышленности.
Полимеризация: УФ-излучение используется для быстрого отверждения (полимеризации) лаков, клеев и чернил в стоматологии, полиграфии и производстве.
Люминесцентный анализ: В криминалистике, геологии и дефектоскопии УФ-лампы применяются для обнаружения веществ, светящихся под действием ультрафиолета.

Рентгеновский и гамма-диапазоны

Источниками рентгеновского излучения служат рентгеновские трубки, а гамма-излучения — радиоактивные изотопы или ускорители заряженных частиц.
Медицина: Рентгеновские аппараты и компьютерные томографы используются для диагностики (получения изображений внутренних органов и костей). Гамма-излучение применяется в лучевой терапии для уничтожения раковых клеток (гамма-нож).
Безопасность: Рентгеновские сканеры (интроскопы) в аэропортах и на таможне служат для досмотра багажа и грузов.
Промышленная дефектоскопия: Рентгеновское и гамма-излучение применяются для неразрушающего контроля качества сварных швов, отливок и других изделий, позволяя выявлять внутренние дефекты.

Ответ: Источники электромагнитных колебаний находят широчайшее применение в технике во всех диапазонах частот: в радиосвязи, телевещании, мобильных сетях и радиолокации (радиоволны и микроволны); в пультах ДУ, оптоволоконной связи и системах тепловидения (инфракрасное излучение); в освещении, лазерных технологиях и дисплеях (видимый свет); в стерилизации и полимеризации (ультрафиолет); в медицинской диагностике, системах безопасности и промышленной дефектоскопии (рентгеновское и гамма-излучение).