Киргизов. Слышимый свет


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Киргизов Григорий, 11 класс, МБОУ СОШ с УИОП, г. СалехардСлышимый свет1 Описание эксперимента Покройте слоем копоти одну половину внутренней поверхности банки и проделайте отверстие в её крышке. Если осветить чёрную стенку банки лампой накаливания, работающей на переменном токе, то можно услышать отчётливый звук.2 Установка3 Цель исследования: Выяснить по каким причинам появляется звук, исследовать и описать это явление. Объект исследования – преобразование оптического излучения в акустическое.Предмет исследования – банка, покрытая сажей наполовину.4 Гипотеза исследования Звук образуется благодаря поглощению сажей электромагнитного излучения (света) и его преобразования в тепловую энергию.5 Задачи:Теоретические: Провести теоретическое исследование, изучив информацию об оптических и акустических явлениях - найти теоретическое объяснение явлению образования звука при освещении банки.Практические: Провести практическое исследование, представляющее из себя серии опытов, при которых происходит образование звука с изменением условий.Информационно-технологические: Изучить спектр звука с помощью компьютера. Для этого следует записать звук в специальной программе. Аналитические: Описать происходящие явления, установить их причины с точки зрения теории. Сделать выводы.6 Теоретические исследованияФотоакустический эффект – это образование звуковой волны вследствие поглощения материалом электромагнитного излучения. Эффект был открыт А. Бэллом в 1880 году.Механизмы, порождающие фотоакустический эффект: ФототермическийФотофизическийФотохимический 7 Первые эксперименты и их анализ8 ОборудованиеВ представленных экспериментах использовались:Лампы накаливания различной мощностиСтеклянные банки объемом 500 млМикрофонПрограмма для анализа спектра звука Spectrum Lab9 Переменный токЗвук обнаруживается.10 Постоянный токЗвук не обнаруживается.11 Анализ первых экспериментовПредположение. Различие результатов экспериментов связано с различием характеристик излучения. И это различие зависит от характера тока.Литература подтвердила предположение:Изменяемым параметром излучения является его интенсивность (амплитуда).При питании от переменного тока интенсивность излучения колеблется. А причина этих колебаний – модуляция света.12 Модуляция светаМодуляция света – это изменение по заданному закону во времени интенсивности (амплитуды) колебаний оптического излучения.При внутренней модуляции преобразование излучения происходит в процессе его формирования в источнике оптического излучения.При внешней модуляции параметры излучения изменяют после его выхода из источника с помощью модуляторов света.Амплитудно-модулированное излучение13 Анализ фототермического механизма14 АнализФототермический механизм - нагревание вещества поглощаемым электромагнитным излучением.Фототермический механизм можно разделить на следующие этапы:Поглощение материалом (сажей) модулированного электромагнитного излучения;Периодические колебания температуры в местах поглощения излучения вследствие периодических колебаний интенсивности излучения;Колебания температуры вызывают колебания давления по закону Шарля:Возбуждение акустических волн в среде, окружающей область поглощения излучения вследствие колебаний давления.15 АнализПри экспериментах частота звука была больше частоты переменного тока в 2 раза. Теоретические расчёты подтверждают это:Происходит удвоение частоты (f) колебаний мощности тока, а значит и колебаний мощности лампы.16 Схема явленияЛампаМодулированное световое излучениеМатериалQACЗвуковые волны17 Побочные эксперименты18 Изучение зависимости громкости звука от расстояния до банки 19 Зависимость громкости звука от расстояния до банки 20 Зависимость громкости звука от расстояния до банки 21 Зависимость громкости звука от мощности лампочки22 Зависимость громкости звука от мощности лампочки23 Выводы24 ВыводыПричиной звука является фототермический эффект. Звук возникает лишь при модулированном излучении.На громкость звука влияют: мощность лампочки и расстояние от лампы до банки.На частоту звука влияет частота переменного тока. 25 Применение явления26 применениеВысокочувствительные методы газового анализа;Дефектоскопия, выявление неоднородностей непрозрачных материалов;В биомедицине (ФА томография):Мониторинг гемодинамики (движения крови)Выявление повреждений мозгаОбнаружение рака молочной железыФотоакустическая микроскопия27 Фотоакустическая ТомограФИЯ в медицине28 Обнаружение меланомы с помощью фа-томографии29 Литература и источники информацииhttp://en.wikipedia.orgManfred Euler, Kurt Niemann, and Andreas Muller. Hearing Light. Phys. Teach. 38, 6, 356-358 (2000), uni-landau.de/physik/Hearing%20Light.pdfhttp://encyclop.ru – Большая Советская Энциклопедияhttp://www.ngpedia.ru/ Sound by Radiant Energy – A.G. BellX. Wang, et al. (2006). "Non-invasive imaging of hemoglobin concentration and oxygenation in the rat brain using high-resolution photoacoustic tomography"30

Приложенные файлы

  • pptx 11080952
    Размер файла: 5 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий