|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
К методике изложения темы об электромагнитном излучении в преподавании физики |
Наклейки для поощрения "Смайлики 2". 
Горшок торфяной для цветов. 
Ручка "Шприц", желтая. К методике изложения темы об электромагнитном излучении в преподавании физики А. И. Иванов, Л. П. Казанцева, Ярославский педагогический университет им. К.Д. Ушинского В учебниках физики и в методической литературе при рассмотрении вопросов об излучении электромагнитной энергии основное внимание уделяется количественной стороне явления, но недостаточно освещена физическая сторона, механизм явления. В настоящей работе сделана попытка восполнить этот пробел. Излучение связано с конечной скоростью распространения электромагнитной волны . При бесконечно большой скорости движения электромагнитной волны не было бы запаздывания и энергия, уходящая от источника волны при возрастании тока в нём, полностью возвращалась бы обратно при убывании электрического тока. При конечной скорости C движения волны за время возрастания тока в контуре от нуля до максимального значения электромагнитная волна достигает точки, отстоящей от контура на расстоянии X1 = C . В это время энергия электрического тока в источнике превращается в энергию поля и движется от контура. На рис. приведён разрез пространственной фигуры ("розетки"), во всех точках поверхности которой мгновенные значения магнитной составляющей поля одинаковы. Распространение энергии происходит во все стороны в основном вдоль радиальной плоскости OA. Как только сила тока в контуре начинает убывать, напряжённость магнитной составляющей поля вблизи контура становится меньше, чем в удаляющемся электромагнитном поле. Поэтому в пространстве, окружающем источник поля, происходит сложный процесс. С одной стороны, излучаемая энергия поля продолжает движение от контура, а, с другой стороны, часть излучённой энергии поля возвращается обратно. За время τ уменьшения тока от максимального значения до нуля часть излучаемой энергии поля, продолжая своё движение, достигает точки X2 = ( τ). Вся энергия, заключённая в поле, не успевает возвратиться обратно к источнику, так как для этого потребовалось бы время τ = . Поэтому часть энергии электромагнитного поля, ушедшая на расстояние большее, чем , будет двигаться от контура вместе с электромагнитной волной. Следовательно, за период = τ изменения тока в контуре энергия поля, ушедшая на расстояние, большее, чем излучается. Таким образом, имеются две различные области поля вокруг источника: ближняя и дальняя зоны. Границу ближней зоны нетрудно установить. Если ток в контуре уменьшается от максимального значения до нуля за время τ, то для возвращения энергии поля с самой удалённой точки ближней зоны нужно время для передачи энергии со скоростью C и столько же времени для обратного движения поля и его энергии к контуру. Отсюда следует, что граница между ближней и дальней зоной проходит на расстоянии от источника, равном . Адресованную учителям физики и студентам количественную оценку мощности излучения нетрудно получить на основе известной им теории электромагнитного поля . Источником электромагнитного поля может быть короткий отрезок проводника, вдоль которого электрический заряд q совершает колебательное движение. При этом возбуждается магнитное поле, линии которого перпендикулярны как к вектору скорости заряда, так и к нормальной составляющей вектора напряжённости электрического поля (рис.2
). В соответствии с законом Био и Савара (1) энергия электромагнитного поля в элементарном объёме dV, взятом в области излучения, составляет (2), где dV=r2 dr si d d ,(3). Мощность излучения равна (4). Средняя мощность излучения за время τ с учётом оказывается равной (5). Эта замечательная формула общеизвестна. Она играет фундаментальную роль в теории электромагнитного излучения. Из полученной формулы следует, что мощность излучения при прочих равных условиях увеличивается по мере увеличения частоты (уменьшения τ). Объясняется это тем, что при увеличении частоты граница дальней зоны оказывается ближе к источнику волны, где плотность энергии выше. Кроме того из (5) следует, что мощность излучения пропорциональна квадрату линейного ускорения. При отсутствии линейного ускорения, т.е. при постоянной скорости движения электрического заряда излучение отсутствует. Но совершенно по иному выглядит картина, когда электрон движется быстрее света. Это возможно, если в конкретной среде скорость света намного меньше скорости света в вакууме. Такие вещества есть. Например, в плексиглазе скорость света составляет около 2 108 м/с. Быстрые электроны учёные научились получать путём бомбардировки лёгких атомов тяжёлыми частицами. В этом случае, когда электрон движется быстрее света в данной среде, он убегает от порождённой им электромагнитной волны. При этом электромагнитная энергия излучается в виде конуса под углом между осью движения и поверхностью конуса (рис.3) Наблюдая прохождение быстрых электронов в водном растворе солей урана (ураниле), аспирант академика С.И. Вавилова П.А. Черенков в 1934 году обнаружил слабое свечение синего цвета .В ходе обсуждения результатов наблюдений учитель и ученик пришли к выводу, что неизвестное до той поры явление, названное позднее "Свечением Черенкова", или сверхсветовым излучением. Более 20 лет потребовалось для теоретического объяснения сверхсветового излучения Черенкова П.А. В 1958 году учёные С.И. Вавилов, П.А. Черенков, И.Е. Тамм и И.М. Франк были удостоены Нобелевской премии за открытие и объяснение Черенковского излучения. В своей нобелевской лекции И.Е. Тамм говорил, что мы долго не могли объяснить наблюдаемое свечение потому, что в молодые годы нас учили, что ничто не может двигаться быстрее света. Такова цена догматизма в науке и в обучении. В настоящее время счётчики Черенковского излучения устанавливаются на спутниках и космических ракетах для излучения космических лучей. Список литературы Иванов А.И. Электрическая энергия: как она передаётся от генератора к потребителю. // Ярославский педагогический вестник. 1998. Т.2. С.105-109. Каплянский А.Е. и др. Теоретические основы электротехники, ГЭИ, Москва, 1961. С. 172-185. Лешковцев В.А. Из истории советской физики // Физика в школе. 1967. № 5.
Конечно, «совсем»P это преувеличение, но главное во всем этомP признание неоднородности пространства, на что указывал еще В.И.PВернадский. Он утверждал, что каждое живое существо представляет собой нарушение однородности пространства, которое, кстати, фундаментальными физиками считается (почему-то) не только однородным, но и изотропным (с одинаковыми свойствами в любом направлении). Мы же, принимая во внимание неоднородность и неизотропность пространства, удаляемся от идеалов лабораторной физики, но приближаемся к природной реальности. Итак, пространственные неоднородности весьма разнообразны по форме, возникновению и своей роли в окружающей среде. Внешняя среда не пассивный, но запоминающий свидетель. И вся трудность в том и заключается, чтобы выяснить, на каком языке говорит с нами внешняя среда, и какой своей частью она нам предстает. Память наблюдателей являет себя подробным, иногда красочным языком (тем или иным), а язык среды особыйP безмолвный, строгий, загадочный и правдивый одновременно. Как было обнаружено еще на первых этапах зарубежных и наших исследований, наиболее вездесущим и ответственным реагентом происходящего является электромагнитное излучение
1. Поражающие факторы ядерного оружия и способы защиты от него
2. Вещно-правовые способы защиты права собственности
3. Способы защиты гражданских прав
4. Цикл-метод обучения. (Методика преподавания эстонского языка)
5. Методика преподавания русского языка с учетом регионального компонента
11. Билеты по предмету Методика преподавания иностранного языка за весенний семестр 2001 года
12. Методика преподавание темы Обыкновенные дроби в школьном курсе математики
13. Методика преподавания имени существительного
14. Методика преподавания процентов
15. Проектирование червячной передачи с разработкой методики преподавания в техникумах
16. Вещно-правовые способы защиты прав собственности
Каталка Glory "Утка" музыкальная (синяя). 
Доска чертежная Attache Selection, А3, 51x36,4 см. 
Доска пробковая для объявлений А3, 342x484 мм. 18. Методика преподавания психологии для школьников 15-17 лет
19. Способы защиты земляного полотна от обледенения и промерзания
20. Общие вопросы методики преподавания физики
21. Способы защиты населения в чрезвычайных ситуациях
26. Способы защиты населения РФ от поражающих факторов при ЧС
27. Гражданско-правовые способы защиты права собственности
28. Дополнительные способы защиты беженцев в ЕС
29. Общая характеристика и место вещно-правовых исков в системе способов защиты вещных прав
30. Охрана и способы защиты прав ребенка
31. Понятие и способы защиты гражданских прав в Республике Молдова
32. Способы защиты гражданских прав
Штора для ванной комнаты (арт. RPE-730020). 
Настольная игра "Имаджинариум. Детство". 
Набор ручек капиллярных STABILO point 88, 6 ручек. 33. Способы защиты гражданских прав
34. Способы защиты гражданских прав в административном порядке
35. Способы защиты прав потребителей в торговом обслуживании
36. Способы защиты права собственности
37. Проблемность в методике преподавания иностранного языка
41. Методика преподавания урока по баяну
42. Изучение методики преподавания технического творчества
43. Методика преподавания "Основ взаимозаменяемости и стандартизации" на базе ВУЗа
44. Методика преподавания литературы Борзякова
45. Методика преподавания психологии
46. Методика преподавания русского языка
47. Методика преподавания темы "Глобальная сеть Интернет" в 11 классах экономического профиля
48. Методика преподавания темы "Элементы логики" в курсе математики 5-6 классов
Двусторонние клеевые подушечки UHU Fix, 50 штук. 
Сетка москитная на кроватку "Карапуз", размер М. 
Тетрадь на резинке "Study Up", А5, 120 листов, клетка, розовая. 49. Методика преподавания урока географии
50. Методы исследования в методике преподавания русского языка
51. Разработка методики преподавания психологии
52. Теория и методика преподавания иностранных языков
53. Методика преподавания психологии
59. Проблемное обучение в преподавании темы физики 8 класса "Тепловые явления"
60. Вещно-правовые способы в системе защиты гражданских прав
61. Способы психологической защиты
62. Методика обучения технике прыжка в высоту с разбега способом Фосбери - флоп детей 13-15 лет.
63. Способы и методики оценки кредитования заемщика
64. Методика защиты сельскохозяйственных культур
Точилка механическая, с механизмом автофиксации карандаша. 
Набор маркеров, металлик, 5 цветов. 
Лото пластиковое. Орнаменты. Комплект из трех игр. 65. Требования к искусственному освещению и средства защиты от ультрафиолетового излучения
66. Влияние ионизирующего излучения на человека и меры защиты
69. Правовые способы и формы защиты нарушенных прав и законных интересов предпринимтелей
73. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
74. Медицинская защита в чрезвычайных ситуациях
76. Исследования режима защиты рабочих и служащих химического завода в условиях радиоактивного заражения
78. Подготовка населения в области защиты населения от ЧС
79. Защита населения в чрезвычайных ситуациях
80. Защита населения в чрезвычайных ситуациях
Переносная люлька-кокон Фея, цвет: серо-голубая, арт: ФЕЯ_0005605-5. 
Машинка детская с полиуретановыми колесами "Бибикар-лягушонок", оранжевый. 
Многоразовые пакеты для хранения детского питания Happy Baby "Baby Food Pouches On-The-Go", 5. 81. Способы эксплуатации нефтяных и газовых скважин в Украине
82. Понятие опровержения и способы опровержения
83. Становление системы социальной защиты государственных служащих в Российской Федерации
84. Гражданская правовая защита чести, достоинства и деловой репутации
89. Защита авторских прав в интернете
91. Конституционная защита прав и свобод личности
92. Международно-правовые способы разрешения международных споров
93. Способы формирования муниципальной собственности: правовое регулирование и сравнительный анализ
94. Виды нормативно правовых актов и способы их публикации
95. Понятие, структура и методики построения страховых тарифов
96. Обеспечение средствами индивидуальной защиты и лечебно-профилактическим питанием работающих
Сменный фильтр "Аквафор В-100-6" (2 штуки). 
Бейдж с рулеткой, 54x85 мм. 
Подарочный набор "Покер", арт. 42444. 98. Специфика преподавания иностранного языка и метод проектов
99. "Хлопки, хлопушки, удары" в народном танце, методика изучения
