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Elektromagnetisches Spektrum

Unterrichtspläne von Oliver Smith

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Elektromagnetisches Spektrum | Lichtspektrum


Das elektromagnetische Spektrum oder EM-Spektrum ist überall um uns herum. Das Licht, mit dem wir sehen, die Mikrowellen, mit denen wir unsere Handys benutzen können, die Radiowellen, mit denen wir Musik an unsere Autos senden, und die Gammastrahlen, mit denen Krebs behandelt wird, sind alle dieselben Wellen, die sich nur nach Wellenlänge und Frequenz unterscheiden. Das EM-Spektrum hat weitreichende Anwendungen, die unser Leben verändert haben. Daneben sind sie jedoch auch mit einigen Gefahren verbunden. Zum Beispiel haben Gammastrahlen die meiste Energie und können Krebs erzeugen, aber es gibt viele andere Arten von Strahlung, die den Menschen schädigen können. Die Aktivitäten in diesem Handbuch helfen den Schülern, die verschiedenen Arten von Strahlung im EM-Spektrum zu beherrschen.


Aktivitäten für Elektromagnetisches Spektrum Include:



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Hintergrundinformationen zum EM-Spektrum

Das elektromagnetische Spektrum ist ein Weg, die verschiedenen Arten von EM-Strahlung, die wir im Universum finden, zu organisieren. Es ist ein kontinuierliches Spektrum, dh wo ein Teil endet, beginnt ein anderes ohne Lücken. Alle Teile des EM-Spektrums haben eines gemeinsam: Sie bewegen sich im Vakuum mit der gleichen Geschwindigkeit. Alle Wellen bewegen sich mit 3 x 10 8 m / s oder 300.000.000 m / s. Jeder Teil hat eine andere Verwendung und Gefahren, die mit ihrer Wellenlänge und Frequenz zusammenhängen. Wenn die Frequenz zunimmt (und die Wellenlänge abnimmt), nimmt die Energie der Wellen zu. Die Frequenz und Wellenlänge der Wellen werden unter Verwendung von v = fλ in Beziehung gesetzt, wobei v die in m / s gemessene Geschwindigkeit ist, f die in Hertz gemessene Frequenz ist und λ die in m gemessene Wellenlänge ist.

Gedächtnisstütze für die Arten der elektromagnetischen Strahlung


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Beispiel

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Arten elektromagnetischer Strahlung

Radiowellen haben die längste Wellenlänge, die niedrigste Frequenz und die niedrigste Energie. Sie haben auch keine wirklichen Gefahren, weil ihre Energie so niedrig ist. Funkwellen werden für Rundfunk und Kommunikation verwendet.


Mikrowellen haben die zweitlängste Wellenlänge. Sie sind am häufigsten für ihre Verwendung in Mikrowellenherden bekannt. Mikrowellen werden auch in Mobiltelefonen verwendet, um mit Menschen auf der ganzen Welt zu kommunizieren. Mikrowellen können gefährlich sein. Wenn Sie eine Person in einen Mikrowellenherd stellen, werden die Wassermoleküle im Körper erwärmt und das innere Gewebe gekocht.


Infrarot ist das, was wir Menschen als Wärme oder Hitze empfinden. Es wird in der Wärmebild- und Nachtsichttechnologie eingesetzt. Infrarot wird auch in der Glasfaserkommunikation verwendet. Zu viel Infrarot kann zu Verbrennungen Ihrer Haut führen.


Sichtbares Licht ist der enge Bereich der EM-Strahlung, den wir sehen können. Weißes Licht besteht aus 7 Farben: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett. Dieses Licht kann mit einem Prisma in jede Farbe aufgeteilt oder gestreut werden. Ein guter Weg, sich daran zu erinnern, ist, sich die Buchstaben vorzustellen, die einen Namen machen - Roy G. Biv. Sichtbares Licht hat eine Reihe von Verwendungsmöglichkeiten, einschließlich optischer Teleskopie und optischer Mikroskopie. Damit sind keine wirklichen Gefahren verbunden, aber zu viel sichtbares Licht kann das Auge schädigen.


Ultraviolette Strahlung lässt die Haut bräunen und wird in Solarien verwendet. Es wird auch verwendet, um nach gefälschten Rechnungen zu suchen. UV-Strahlung kann auch zur Sterilisation von Trinkwasser verwendet werden, da schädliche Mikroorganismen durch Zerstörung ihrer DNA abgetötet werden können. Eine hohe UV-Belastung kann auch zu einem erhöhten Hautkrebsrisiko führen. Deshalb empfehlen Ärzte, an sonnigen Tagen Sonnenschutzmittel zu tragen.


Röntgenstrahlen werden üblicherweise für die Bildgebung in der Medizin und Sicherheit eingesetzt. Röntgenstrahlen sind sehr durchdringend, was bedeutet, dass sie schwer zu stoppen sind. Auf diese Weise können Sie Bilder von Knochen erstellen. Sie werden nur von dichtem Material wie Knochen und Metall absorbiert und können leicht durch Weichgewebe wandern. Sie werden auch in der Flughafensicherheit eingesetzt. Röntgenstrahlen ionisieren und können Krebs erzeugen.


Gammastrahlen sind die energiereichsten EM-Wellen. Sie haben die kürzeste Wellenlänge und die höchste Frequenz. Sie sind extrem ionisierend und durchdringend. Sie können für die menschliche Gesundheit sehr gefährlich sein und sind mit der Entstehung von Krebs verbunden. Sie können jedoch auch zur Behandlung von Krebs eingesetzt werden. Gammastrahlen schädigen Zellen, und wenn Krebszellen Gammastrahlen ausgesetzt sind, werden sie beschädigt und können abgetötet werden. Dies kann helfen, die Ausbreitung von Krebs zu stoppen.


Zusätzliche Ideen für EM-Spektrum-Aktivitäten

  1. Lassen Sie Ihre Schüler ein Storyboard erstellen, um zu zeigen, wie die Welt ohne Mikrowellen aussehen würde.
  2. Lassen Sie Ihre Schüler ein Sicherheitsplakat für Mediziner anfertigen, die in einem Krankenhaus arbeiten. Wie können sie sich vor einigen der schädlichen EM-Wellen schützen, die in Krankenhäusern eingesetzt werden?
  3. Lassen Sie die Schüler ihre eigenen Mnemonikgeräte erstellen, um die Reihenfolge des EM-Spektrums (oder der Lichtfarben) zu speichern und eine Visualisierung zu erstellen, die ihnen hilft, sich daran zu erinnern.


  4. Erstellen Sie ein Storyboard 

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Bildzuordnungen


Preisgestaltung





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