Презентация "Лучи тепла" по физике – проект, доклад

Лучи тепла

У.Гершель Первым открыл инфракрасное излучение

Посмотрим на левую сторону шкалы электромагнитных волн .Чуть ниже красного света идёт уже невидимый инфракрасный (это слово тоже легко перевести – оно значит ; тот ,что ниже красного). Волны инфракрасного диапазона отвечают за передачу тепла. Если бы солнце не испускало инфракрасных лучей , на Земле было бы гораздо холоднее – ведь ровно половина его излучения приходится на лучи тепла.

Некоторые свойства тепловых лучей можно вывести без всяких опытов и наблюдений. Стоит только напрячь память. Вспомним, как обычно греются в прохладную погоду туристы у костра ,- все время они пересаживаются, поворачиваясь то одним боком ,то другим боком. Почему, когда греешь у костра руки , начинает мерзнуть спина , когда повернёшься к костру правым боком , левому становится холодно ?

Да потому , что у костра нас греет не столько теплый воздух , сколько инфракрасное излучение ,а оно , как и видимый свет , распространяется вдоль прямых лучей и согревает только те предметы , которые может осветить. Если у костра станет слишком жарко, от его излучения всегда можно спрятаться в тень- хотя бы за спину соседа. Но вот костёр уже гаснет. Вокруг сгущается темнота , вместо сияющего пламени осталась только груда мерцающих красных углей , но и они все ещё льют на нас невидимое тепловое излучение.

Ещё одно свойство теплового излучения можно выяснять с помощью простейшего опыта . В зимний солнечный день нужно положить на снег несколько цветных лоскутков. То ,что мы увидим уже к вечеру , позволит нам сделать весьма важные практические выводы

. Нагревшись от тепловых солнечных лучей , лоскутки ткани растопят под собой снег и окажутся в небольших лунках ,и чем темнее будет лоскуток , тем глубже он опуститься в снег. Вывод напрашивается сам: чем темнее поверхность предмета, тем лучше она поглощает тепловые лучи. Добавлю, что для излучения справедливо то же самое :чем светлее поверхность , тем она меньше излучает инфракрасных волн.

Зная этот закон , можем тут же внести рационализаторское предложение : во-первых ,зимние ботинки , чтобы в мороз не зябли ноги , разумно делать белого цвета ; во –вторых , печи в сельских домах , чтобы они грели поэффективнее , лучше делать наоборот , черными.

У многих в доме найдётся отличный инфракрасный прожектор- это обычный нагреватель рефлектор или электрокамин. Но зачем у рефлектора большой блестящий отражатель , как у огромной фары? Ведь для освещения его слабенький красный свет все равно не годится . Однако действие рефлектора отличается от того, как работают печка или отопительная батарея . У самого рефлектора не так уж и тепло , зато сильнее всего нагреваются те предметы , на которые направлен его отражатель,- именно туда он посылает инфракрасные лучи, а следовательно , и почти все своё тепло.

Если инфракрасные свет- это лучи, переносящие тепло , то можно ожидать , что невидимые инфракрасные лучи исходят , хотя бы понемножку , от всех теплых предметов . Так оно и есть .Днем все, что нас окружает , да и мы сами просто купаемся в солнечном свете – в его ультрафиолетовых , инфракрасных и обычных видимых лучах. А вот в ночной тьме самым мощным светильником может оказаться теплое тело человека , которое не перестаёт светиться невидимым инфракрасным светом.

Есть специальные приборы ночного видения , в которых инфракрасный свет превращается в изображение , доступное нашим глазам . Пользуясь такими устройствами , похожими на бинокли или подзорные трубы , ночью можно видеть так же ясно , как днем , хотя картина на экране прибора будет очень сильно отличаться от того , что мы видим при нормальном , солнечном освещении. Самые теплые предметы проступят на ней светлыми пятнами , например разогревшаяся за день на солнце асфальтовая дорожка покажется серебристой рекой , текущей в почти черной траве.

Приборы ночного видения используются в разных сферах:

В армии : автомат Калашникова с прибором ночного видения

В охранной деятельности :прибор ночного видения БНВ-3”Cелена”

На охоте : Karterica-съёмный прибор ночного видения к биноклю

Инфракрасное излучение также применяется в медицине:

Beurer лампа инфракрасного излучения Beurer IL медекс. Данный прибор используют для лечения простуд, раздражений кожи и боли от сквозняков Но этот аппарат очень дорогостоящий и используется только в дорогих клиниках

Ямкоголовые или тепловидящие змеи

Как выяснили в 1892 году ученые, гремучих змеи привлекает пламя зажженных спичек. Но поначалу ученые думали, что змеи реагируют на мерцание пламени. Теперь мы знаем, что отдельные разновидности змей и некоторые другие животные могут воспринимать тепло, излучаемое телом других животных. Проведенные в 30годах 20 века учеными эксперименты с гремучими и родственными им ямкоголовыми змеями (кроталидами) показали, что змеи действительно могут как бы видеть тепло , испускаемое пламенем. Рептилии оказались способными обнаруживать на большом расстоянии едва уловимое тепло, испускаемое нагретыми предметами, или , иначе говоря , они были способны чувствовать инфракрасное излучение , длинные волны которого невидимы для человека. Способность ямкоголовых змей чувствовать тепло настолько велика, что они могут на значительном расстоянии уловить тепло, излучаемое крысой.

Датчики тепла находятся у змей в небольших ямках на морде , откуда и их название ямкоголовые. В каждой небольшой расположенной между глазами и ноздрями, направленной вперёд ямки имеется кромешное, как булавочный угол, отверстие. На дне этих отверстий расположена мембрана, сходная строением с сетчаткой глаза, содержащая мельчайшие терморецепторы в количествах 500-1500 на миллиметр квадратный. 700 нервных окончаний соединены с ветвью троичного нервна , расположенный на голове и морде .Поскольку зоны чувствительности обеих ямок перекрываются , ямкоголовая змея может воспринимать тепло стереоскопически.

Стереоскопическое восприятие тепла позволяет змее , улавливая инфракрасные волны, не только находить добычу , но и оценивать расстояние до неё. Фантастическая тепловая чувствительность сочетается у ямкоголовых змей с быстрой реакцией , позволяющий змеям моментально , менее чем за 35 миллисекунд , реагировать на тепловой сигнал .Не удивительно, что обладающие такой реакцией змей очень опасны . Движение ради убийства Способность улавливать инфракрасное излучение дает ямкоголовым змеям значительные возможности. Они могут охотиться ночью и преследовать основную свою добычу - грызунов в их подземных норах . Хотя у этих змей имеется высокоразвитое обоняние , которое они также используют для поиска добычи , их смертоносный бросок направляется теплочувствительными ямками и дополнительными терморецепторами , расположенными внутри пасти . Хотя инфракрасное чутьё у других групп змей изучено хуже , известно, что удавы и питоны также имеют термочувствительные органы . Вместо ямок эти змеи имеют более 13 пар терморецепторов , расположенных вокруг губ.

ФАКТ

На снимке справа – вид из космоса , полученные с французского метеорологического спутника. Вообще-то инфракрасные снимки всегда черно – белые ( как пейзаж на фотографии слева )- ведь инфракрасные лучи невидимы и пленка лишь регистрирует большее или меньшее их количество

Краски на изображениях ,сделанных в инфракрасных лучах ,- результат стараний электронной вычислительной машины. Это она может расшифровать даже очень замысловатые снимки и раскрасить их условными цветами , чтобы люди лучше замечали перепады температур.

ФАКТ №2

Этот яркий снимок сделан в инфракрасных лучах , причем разноцветные полосы и пятна с большой точностью позволяют определить температуру разных участков кожи человека . Фотографии в инфракрасном свете можно делать и обычным фотоаппаратом .Только потребуется специальная фотоплёнка, чувствительная к инфракрасным лучам , а корпус фотоаппарата должен быть не пластмассовым, а металлическим : ведь пластмасса для инфракрасных лучей прозрачна!

Факт №3

В инфракрасном излучении радикально меняется время года: зеленая хвоя превращается в снежно-белую

Факт №4

Удивительно , почему в метро тепло без всяких отопительных приборов ? Теплое тело человека светится невидимым инфракрасным светом. А оно , как известно , греет. Представьте себе , сколько людей проходит ежедневно по метро, и сколько тепла они излучают. Люди сами “отапливают” метро , поэтому в метро зимой теплее , а летом –прохладнее(ведь солнце излучает гораздо больше тепла , чем все люди) Ну и конечно часть тепла приходится на поезда

Само существование инфракрасного излучения даёт человеку жизнь, ведь оно даёт нам тепло. Но и человек широко использует инфракрасное излучение: 1) В МЕДИЦИНЕ 2) В ОХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И В АРМИИ 3)В ОХОТЕ 4)В быстрой сушке различных поверхностей и изделий 5) В обогреве помещений.

ВЫВОД

Работу выполнили ученицы 8 класса МОУ СОШ № 10 Апанасова Диана и Важницкая Виктория