Интерференцию от двух ламп накаливания нельзя наблюдать так как световые волны излучаемые ими


Антонова С.И. Обобщение по теме «Волновые свойства света», X класс

ОБОБЩЕНИЕ ПО ТЕМЕ "ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА"

X класс

Цель урока: систематизация и закрепление знаний по теме.

Задачи личностного развития учащихся: способствовать формированию продуктивного мышления, развитию самоуважения и самодисциплины.

Примерный план урока

Ориетировочно-мотивационный этап урока

1. Вступительное слово учителя.

2. Выполнение входного теста.

3. Фронтальный опрос учащихся.

4. Взаимоконтроль ответов в парах и сравнение с эталонами.

5. Коррекция

Операционно-познавательный этап урока

1. Групповая работа учащихся по выполнению полученных "лабораториями" заданий.

2. Представление учащимися полученных результатов с последующим фронтальным обсуждением.

3. Обобщающее слово учителя

Контрольно-коррекционный этап урока и выбор домашнего задания

1. Решение задач по теме.

2. Рефлексия.

3. Выбор домашнего задания

Ход урока

I. Ориентировочно-мотивационный этап.

Учитель. Ребята, вы знаете, что видимый свет занимает очень маленький промежуток на шкале электромагнитных волн. Но значение света для жизни животного и растительного мира на Земле огромно. Без света жизнь в нынешнем ее проявлении просто не существовала бы. Поэтому, повторяя библейскую истину, хочется сказать: "Да будет свет!" Обратите внимание на цветик-семи-цветик, который изображен на доске (приложение 1). К окончанию урока мы дополним вместе этот рисунок (приложение 2).

А сейчас послушайте стихотворение и ответьте: о каком свойстве света говорится в нем?

На стенке, горделиво-горячи, стараясь быть кто ярче, кто умней,

Плясали разноцветные лучи, хвалясь оригинальностью своей.

— Я — луч особый, нежно-голубой, я — цвет реки, морской волны и неба,

— Я — не сродни полям ржаного хлеба или привычной зелени лесной.

— Кто? Я — привычен? Вот уж удивил!

Да я весной лишь Землю покрываю, 

А летом слабну, сохну, выгораю, не то что цвет каких-нибудь чернил! 

Не крикнул, завизжал чернильный свет:

— Меня зовут, вам подтвердит бумага,

Оригинал, красавец, фиолет, меня почти что и в природе нет, 

Я — химпродукт, пижон и модерняга.

Так спорили упрямые лучи. Их было семь. Все семеро красивы,

Все семеро отважны и спесивы, и все чуть-чуть не в меру горячи. 

Но тут, пробившись меж высоких туч, неся в себе дневной, знакомый свет, 

Упал на стену яркий белый луч, упал и поздоровался: "Привет!" 

Вмиг даже не осталось и следа от горделивой распри, и тогда Все дружно навалились на пришельца:

— А ты зачем? Как ты попал сюда?

Смешно сказать, дневной знакомый свет

И вдруг с лучами редкостными вместе,ты не достоин даже этой чести!

И не понять цветным лучам за бранью простейшую основу из основ.

Что белый свет, сверкнув незримой гранью,

Легко дает любой из их цветов!

(Ответ, учащихся.)

Для дальнейшей успешной работы важно убедиться, что вы усвоили важнейшие понятия темы. Если обнаружатся пробелы в знаниях, мы сможем вместе устранить их. Для этого вам предлагается выполнить тест (приложение 3).

Организуется работа по схеме: тест →  самоконтроль →  коррекция.

II. Операционно-познавательный этап.

1. Учитель. Давайте представим, что все вы — сотрудники лабораторий научно-исследовательского института, изучающего свойства света. Ваша задача — проведя наблюдение предложенного вам свойства света, объяснить явление и ответить на поставленные вопросы. Задания находятся у вас на столах, работаем в четверках (приложение 4).

Учащиеся выполняют задания, затем следуют отчеты групп и обсуждение.

2. Обобщающее слово учителя и дополнение рисунка (см. приложение 2).

III. Контрольно-коррекционный этап урока и выбор домашнего задания.

1. Учащиеся решают задачи по вариантам (приложение 5).

2. Рефлексия. У каждого ученика на парте лежит карточка в которой написано: "Я", "Мы", "Дело". Ученики отвечают на вопросы учителя в этой карточке:

"Я" — как работал на уроке? (Предполагаемый ответ: хорошо, плохо, мало, много, достаточно.)

"Мы" — помогал ли я другим, другие мне? (Да. Нет.)

"Дело" — помог ли мне этот урок что-то узнать еще или я всё знал? (Да, нет.)

3. Выбор домашнего задания (приложение 6).

Приложение 1

В начале урока     

Приложение 2

После ответов учащихся

Приложение 3

ВХОДНОЙ ТЕСТ

1. Интерференцию от двух ламп накаливания нельзя наблюдать, так как световые волны, излучаемые ими: 1) неполяризованы; 2) некогерентны; 3) слишком малой интенсивности; 4) слишком большой интенсивности.

2. При отражении от тонкой пленки интерферируют лучи:

1) 1 и 2;

2) 2 и 3;

3) 3 и 4;

4) 4 и 5.

3. Период дифракционной решетки d связан с числом штрихов на миллиметр N соотношением:

1) d*N=1; 2) d/N=1; 3)  N/d=1; 4) d*N2=1.

4. Отношение скоростей света в вакууме с и в среде v удовлетворяет условию:

1) c/v>1; 2) с/v=1; 3) c/v<1; 4) 1 и 2.

5. Показатель преломления среды не зависит от:

1) свойств среды; 2) частоты падающего света; 3) угла падения светового луча; 4) скорости света в среде.

6. Разложение белого света в спектр при прохождении через призму обусловлено:

1) преломлением света; 2) отражением света; 3) дисперсией света; 4) поляризацией света.

Задание 1. Наблюдение полного отражения света.

1. Расположите карандаш наклонно в стакане с водой, поднимите стакан выше уровня глаз и посмотрите снизу через стенку на поверхность воды. Почему при рассматривании воды снизу ее поверхность в стакане кажется зеркальной?

2. Опустите пустую пробирку в стакан с водой и посмотрите на нее сверху. Почему при рассматривании сверху часть пробирки, погруженная в воду, кажется блестящей?

3. Налейте воду в пробирку и повторите наблюдения. Почему исчезло ранее наблюдаемое явление?

4. Энергично взболтайте воду в стакане карандашом, чтобы в ней образовались воздушные пузырьки. Рассмотрите их. Почему воздушные пузырьки в воде кажутся блестящими?

5. Расположите стеклянную пластинку с косыми гранями горизонтально (матовой поверхностью вверх) и посмотрите на нижнюю грань через одну из параллельных боковых граней. Почему нижняя грань пластины кажется зеркальной?

6. Поднимите пластину до уровня глаз и, удерживая ее горизонтально, медленно поворачивайте вокруг вертикальной оси. Почему при некоторых положениях пластины ее боковые грани кажутся зеркальными?

7. Сделайте вывод из проведенных наблюдений.

Задание 2. Наблюдение дисперсии света с помощью призмы.

Приложение 4

1. Возьмите в одну руку экран со щелью, а в другую — стеклянную пластинку с косыми гранями. Экран расположите вертикально на фоне окна или горящей лампы на расстоянии 30—40 см от глаза, а пластину — горизонтально перед глазом.

2. Посмотрите через косые грани пластины на хорошо освещенную щель в экране. Чтобы увидеть ее, предварительно поверните немного голову вместе с пластиной в сторону преломляющего угла призмы. Затем, слегка поворачивая пластину вокруг вертикальной оси, добейтесь наибольшей яркости видимого цветного изображения щели.

3. Ответьте на вопросы:

■ Какие цвета и в каком порядке видны в изображении щели?

■ Свет какого цвета больше преломляется в призме? Какого — меньше?

Задание 3. Наблюдение интерференции света на мыльной пленке.

1. Зажгите свечу. Получите на проволочном кольце мыльную пленку, расположите ее вертикально и рассмотрите в отраженном свете пламени. Ответьте на вопросы:

■ Почему на мыльной пленке появились цветные полосы?

■ В каком порядке расположены цвета в по-, лосах?

2. Выдуйте мыльный пузырь на поверхности мыльного раствора. Наблюдайте за радужной окраской, возникающей на стенках мыльного пузыря. Ответьте на вопросы:

■ Почему на верхней части мыльного пузыря возникают цветные полосы?

■ Почему эти полосы имеют форму окружностей?

■ Почему полосы не остаются на месте, а перемещаются вниз?

Задание 4. Наблюдение дифракции света на капроновой нити.

1. Посмотрите на пламя свечи через капроновую ткань. Поворачивая ткань вокруг оси, совпадающей с лучом зрения, получите четкую дифракционную картину.

Ответьте на вопросы:

■ Почему видны две взаимно перпендикулярные полосы с дифракционными спектрами?

■ Сколько спектров наблюдается по сторонам от источника света?

3. Одинакова ли ширина всех спектров?

4. В каком порядке расположены цвета в спектрах?

5. Как можно объяснить появление цветов и порядок их расположения в спектрах?

Приложение 5

ЗАДАЧИ ВЫХОДНОГО КОНТРОЛЯ

Вариант 1
1. На дифракционную решетку с периодом d=0,10 мм перпендикулярно к ее поверхности падает свет. Определите длину волны λ, если второй дифракционный максимум наблюдается под углом ϕ=30°.
2. В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с оптической разностью хода 2 мкм. Определите, усилится или ослабнет свет в этой точке, если в нее приходят фиолетовые лучи с длиной волны 400 нм.
3. Каков период решетки, если при нормальном падении на нее лучей с длиной волны 750 нм на экране, отстоящем от решетки на расстояние 1 м, максимумы первого порядка отстоят друг от друга на х=30,3 см? Какое количество максимумов дает эта решетка?
Вариант 2
 
1. Дифракционная решетка имеет период d=0,2 мм. Под каким углом виден максимум второго порядка излучения с длиной волны 400 нм?
2. При помощи дифракционной решетки с периодом d=0,30 мм получено изображение первого дифракционного максимума на расстоянии х=3,6 см от центрального максимума и на расстоянии L=1,8 м от решётки. Вычислите длину волны падающего излучения.
3. Кольца Ньютона образуются между плоским стеклом и линзой с радиусом кривизны 8,6 м. Монохроматический свет падает нормально, диаметр четвертого кольца равен 9 мм. Найдите длину волны падающего света.

Приложение 6

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

A. Решите задачу.

Угол преломления светового луча, падающего из воздуха на поверхность стекла с показателем преломления n=1,6, равен β=20°. Найдите угол падения а луча света.

B. При переходе лучей света из воздуха в стекло угол падения α=50°, а угол преломления β=30°. Определите скорость распространения света v в стекле (n=1,5).

С. Подготовьте рассказ с использованием как можно большего числа понятий из раздела "Световые явления" (или с как можно большим количеством преднамеренно включенных ошибочных суждений).

Литература

1. Жилко, В. В. Сборник вопросов и задач по физике, 10 кл. / В.В. Жилко, Л. Г. Маркович. Минск : Нар. асвета, 2003.

2. Сборник тестовых заданий для тематического и итогового контроля. Физика, 10—11 кл. — М. : Интеллект-Центр, 2001.

3. Физика, 10 / В. В. Жилко [и др.]. — Минск : Нар. асвета, 2001.

4. Фронтальные экспериментальные задания по физике / В. А. Буров, А. И. Иванов, В. И. Свиридов. — М. : Просвещение, 1987.

PPT - ГЛАВА 37: ВЛИЯНИЕ СВЕТОВЫХ ВОЛН Презентация PowerPoint

  • ГЛАВА 37: ВМЕШАТЕЛЬСТВО СВЕТОВЫХ ВОЛН Как относиться к свету как к волнам, а не как к лучам 37.1) Условия интерференции Световые волны - мешают друг другу Все помехи, связанные с световые волны - возникают, когда электромагнитные поля, составляющие отдельные волны, объединяются Некогерентный - не наблюдаются эффекты интерференции - из-за быстро меняющегося фазового соотношения между световыми волнами Интерференционные эффекты в световых волнах - нелегко наблюдать из-за коротких длин волн задействованные (от 4 х 10-7 м до 7 х 10-7 м).

  • Условия или устойчивые интерференции в световых волнах, которые должны быть соблюдены : Источник: когерентный - должен поддерживать постоянную фазу относительно друг друга Источник: монохроматический - одной длины волны Характеристики когерентных источников Два источника (производящие две бегущие волны) необходимы для создания интерференции. Для создания стабильной интерференционной картины отдельные волны должны поддерживать постоянное фазовое соотношение друг с другом.

  • Метод получения двух когерентных источников света Используйте один монохроматический источник для освещения барьера, содержащего два маленьких отверстия (щели) Свет, выходящий из двух щелей, является когерентным, потому что один источник производит исходный световой луч. Две щели служат только для разделения исходного луча на две части. Например.- звуковой сигнал от расположенных рядом громкоговорителей. Любое случайное изменение света, излучаемого источником, происходит в обоих лучах одновременно - могут наблюдаться эффекты интерференции, когда свет из двух щелей попадает на смотровой экран

  • 37.2) Эксперимент Юнга с двойной щелью Продемонстрированная интерференция световых волн от двух источников Рисунок (37.1a) - схематическая диаграмма устройства, которое использовал Янг Свет падает на первый барьер, в котором есть щель. выходящие из этой щели достигают второго барьера, который содержит две параллельные щели S1 и S2. Эти две щели служат парой когерентных источников света, потому что выходящие из них волны исходят из одного и того же волнового фронта и поддерживают постоянное фазовое соотношение. Свет от S1 и S2 - создает на экране просмотра видимый узор из ярких и темных параллельных полос = полос (рисунок (37.1b))

  • Когда свет от S1 и свет от S2 оба достигают точки на экране, так что в этом месте возникает конструктивная интерференция - появляется яркая полоса Когда свет из двух щелей деструктивно объединяется в любом место на экране - темная полоса Рисунок (37.3) Способы объединения двух волн на экране Рисунок (37.3a) Рисунок (37.3b) Рисунок (37.3c) Две волны, которые покидают две щели в фазе, Ударьте по экрану в центральной точке P Две волны начинаются в фазе, но верхняя волна должна пройти на одну длину волны дальше, чем нижняя волна, чтобы достичь точки Q В точке R - на полпути между точками P и Q - верхняя волна упала наполовину длина волны позади нижней волны Поскольку обе волны проходят одинаковое расстояние - они достигают точки P в фазе, поскольку верхняя волна отстает от нижней на одну длину волны - прибывают в фазе в QA, впадина нижней волны перекрывает гребень верхней волны Построить первая интерференция - яркая полоса Деструктивная интерференция - темная полоса Вторая яркая полоса

  • Рисунок (37.4) Опишите эксперимент Юнга количественно. Смотровой экран расположен на перпендикулярном расстоянии L от барьера с двойной щелью S1 и S2 - на расстоянии d Источник монохроматический. Чтобы достичь любой произвольной точки P - волна из нижней щели распространяется дальше. чем волна от верхней щели на расстояние d sin  = разность хода  Если r1 и r2 параллельны (потому что L намного больше d) - тогда : (37.1) Разность хода Значение  - определяет, будут ли два волны находятся в фазе, когда они достигают точки P Если  = ноль или некоторое целое кратное длины волны - две волны находятся в фазе в точке P и конструктивная интерференция

  • Условие ярких полос или конструктивная интерференция , в точке P: (37.2) Порядковый номер Центральная яркая полоса при = 0 (m = 0) называется максимумом нулевого порядка. Первый максимум с каждой стороны - где m =  1, называется максимумом первого порядка и т. Д. Когда является нечетным, кратным  / 2 - две волны, приходящие в точку P, сдвинуты по фазе на 180o - деструктивная интерференция Условие для темных полос или деструктивной интерференции в точке P: (37.3)

  • Определить положения ярких и темных полос, измеренных по вертикали от O до P. Предположим, что L >> d и d >>  L = порядка 1 м, d = доли миллиметра и  = доли микрометра для видимых light  маленький - используйте приближение sin   tan  из треугольника OPQ (рисунок (37.4)): (37.4) Решение уравнения. (37.2) для sin  и подставив результат в уравнение (37.4) - положения ярких полос, измеренные от точки O: (37.5) Используя уравнение. (37.3) и (37.4) - темные полосы расположены в: (37.6) эксперимент Юнга с двойной щелью предоставляет метод измерения длины волны света

  • 37.3) Распределение интенсивности двухщелевой интерференции Образец интенсивность света в других точках между положениями максимальной конструктивной и деструктивной интерференции. Рассчитайте распределение интенсивности света, связанное с двухщелевой интерференционной картиной. Предположим, что две щели представляют когерентные источники синусоидальных волн - две волны от щелей имеют та же угловая частота  и постоянная разность фаз  Общая величина электрического поля в точке P на экране (рисунок (37.5)) = векторная суперпозиция двух волн. Предполагая, что две волны имеют одинаковую амплитуду Eo - величину электрического поля в точке P, создаваемого каждой волной отдельно: и (37.7)

  • Волны находятся в фаза на щелях - их разность фаз  в точке P зависит от разности хода  = r2 - r1 = d sin  Поскольку разность хода  (конструктивная интерференция) соответствует разности фаз в 2 рад, соотношение: Разность фаз (37,8) Показывает, как разность фаз  зависит от угла  (Рисунок (37.4)) Используя принцип суперпозиции и Ур. (37.7) - величина результирующего электрического поля в точке P: (37.9) Тригонометрическое тождество:

  • Принимая A = t +  и B = t: Eq. (37.9) принимает следующий вид: (37.10) Электрическое поле в точке P имеет ту же частоту , что и свет на щелях, но амплитуда поля умножается на коэффициент 2 cos ( / 2) Интенсивность света в точке P Интенсивность волны пропорциональна квадрату результирующей величины электрического поля в этой точке.(37.10) - интенсивность света в точке P: Средняя интенсивность света в точке P: (37.11) Среднее по времени значение за один цикл Imax = максимальная интенсивность на экране

  • Подставив значение для  (уравнение . (37.8)) в уравнение. (37.11) : (37.12) Поскольку sin   y / L для малого значения на рисунке (37.4) - уравнение (37.12) принимает следующий вид: (37.13) Конструктивная интерференция (максимумы интенсивности света) - возникает, когда величина dy / L является целым кратным, что соответствует y = (L / d) m (уравнение.(37.5)) Рисунок (37.6) - График зависимости интенсивности света от d sin  Действительно, только если расстояние L между щелью и экраном намного больше, чем расстояние между щелями, и только для малых значений small (интерференционная картина состоит из равномерно распределенные полосы равной интенсивности) Результирующая интенсивность света в точке пропорциональна квадрату результирующего электрического поля в этой точке = (E1 + E2) 2

  • 37,6) Интерференция в тонких пленках Рисунок (37,16) Пленка однородной толщины t и показателя преломления n Предположим, что световые лучи, движущиеся в воздухе, почти перпендикулярны двум поверхностям пленки. Чтобы определить, мешают ли отраженные лучи конструктивно или деструктивно: волна, движущаяся из среды с показателем преломления. n1 по направлению к среде с показателем преломления n2 - претерпевает изменение фазы на 180o при отражении, когда n2> n1 - не претерпевает изменения фазы, если n2

  • Примените эти правила к пленке на рисунке (37.16) - где nfilm> nair Отраженный луч 1 (отраженный от верхней поверхности (A)) - претерпевает изменение фазы на 180o относительно падающей волны. Отраженный луч 2 (отраженный от нижней поверхности пленки (B)) - не претерпевает фазового изменения, потому что он отражается от среды (воздуха) с более низким показателем преломления. Луч 1 находится на 180 ° не в фазе с лучом 2, что эквивалентно траектории разница n / 2 Луч 2 проходит дополнительное расстояние 2t, прежде чем волны рекомбинируют в воздухе над поверхностью A Если 2t = n / 2, то луч 1 и 2 рекомбинируют в фазе - конструктивная интерференция Условие конструктивной интерференции в таких ситуациях равно: m = 0, 1, 2,… (37.15)

  • Условие учитывает два фактора: Разница в длине пути для двух лучей (член mn) Изменение фазы на 180o при отражении (член n / 2) Поскольку n =  / nm = 0, 1, 2,… (37.16) Условия конструктивной интерференции в тонких пленках Если дополнительное расстояние 2t, пройденное лучом 2, соответствует кратному n - две волны объединяются в противофазе - деструктивная интерференция m = 0, 1, 2,… (37.17) Условия для деструктивной интерференции в тонких пленках

  • Примечания: • Вышеупомянутые условия для конструктивной и деструктивной интерференции действительны, когда среда над верхней поверхностью пленки такая же, как и среда ниже нижней поверхности.• Среда, окружающая пленку, может иметь показатель преломления меньше или больше, чем у пленки. • Лучи, отраженные от двух поверхностей, сдвинуты по фазе на 180o. • Если пленка помещена между двумя разными носителями, одна с n nfilm - условия для конструктивного и деструктивного вмешательства меняются местами. • Либо существует изменение фазы на 180o для луча 1, отражающегося от поверхности A, и для луча 2, отражающегося от поверхности B, либо нет изменения фазы для любого луча - итоговое изменение относительной фазы из-за отражений равно нулю.

  • .

    IELTS Практический тест чтения 77 с ответами

    ЧТЕНИЕ 3

    Вам следует потратить около 20 минут на вопросов 28-40 , которые основаны на отрывке для чтения 3 ниже.

    ДА БУДЕТ СВЕТ?

    А

    «Лампы накаливания освещали ХХ век; 21-м будет Jit by LED lamp ». Так заявил комитет по Нобелевской премии по присуждению премии по физике 2014 года изобретателям светодиодов (LED).

    Во всем мире светодиодные системы заменяют большинство видов обычного освещения, поскольку они потребляют примерно половину электроэнергии, и Министерство энергетики США ожидает, что к 2030 году на светодиоды будут приходиться 74% продаж освещения в США.

    Однако при меньших эксплуатационных расходах светодиоды можно оставить включенными дольше или установить в местах, которые ранее не горели. Исторически сложилось так, что при улучшении технологии освещения происходило гораздо больше наружного освещения. Кроме того, многие светодиоды ярче, чем другие источники света, и излучают свет с синей длиной волны, которую животные ошибочно принимают за рассвет.

    По данным Американской медицинской ассоциации, наблюдается заметный рост ожирения, диабета, рака и сердечно-сосудистых заболеваний среди людей, таких как сменные рабочие, которые подвергаются воздействию слишком большого количества искусственного света любого рода. Скорее всего, более распространенные светодиоды будут способствовать дальнейшему росту.

    B

    В некоторых городах коричневая дымка промышленных загрязнений мешает наслаждаться ночным небом; в других случаях желтая дымка от освещения имеет такой же эффект, и считается, что почти 70% людей больше не видят Млечный Путь.

    Когда небольшое землетрясение привело к отключению электростанций в Лос-Анджелесе несколько лет назад, директор обсерватории Гриффита был засыпан телефонными звонками местных жителей, которые сообщили о необычном явлении, которое, по их мнению, было вызвано землетрясением - ярко освещенное ночное небо, на котором было видно около 7000 звезд. Фактически, это была обычная звездная ночь, которую редко можно увидеть в Лос-Анджелесе из-за светового загрязнения!

    Несомненно, световое загрязнение затрудняет профессиональную астрономию, но оно также ставит под угрозу вековую связь людей со звездами.Вполне возможно, что дети, которые не переживают по-настоящему звездную ночь, не могут рассуждать о Вселенной и не могут узнать о ночных существах.

    К

    Чрезмерное освещение влияет на ночной мир. Около 30% позвоночных и более 60% беспозвоночных ведут ночной образ жизни; многие из остальных - сумеречные - наиболее активны на рассвете и в сумерках. Ночное освещение, в сотни тысяч раз превышающее его естественный уровень, резко сократило количество насекомых, птиц, летучих мышей, ящериц, лягушек, черепах и рыб, причем даже молочные коровы производят меньше молока в ярко освещенных сараях.

    Ночное освещение действует как пылесос на насекомых, особенно бабочек, вытягивая их с расстояния до 122 метров. Поскольку насекомые играют важную роль в опылении и обеспечении птиц пищей, их уничтожение является серьезной проблемой. Использование натриевых ламп низкого давления или ламп с УФ-фильтром снизило бы смертность насекомых, но альтернативный источник света не помогает амфибиям: туман, подверженный воздействию любого ночного света, изменяет поведение при кормлении и спаривании, делая их легкой добычей.

    Кроме того, птицы и насекомые используют солнце, луну и звезды для навигации. По оценкам, около 500 миллионов перелетных птиц ежегодно погибают в результате столкновений с ярко освещенными сооружениями, такими как небоскребы или радиовышки. В Торонто, Канада, Программа осведомленности о смертельном свете информирует владельцев зданий о сокращении таких смертей путем затемнения их зданий в разгар сезона миграции. Тем не менее, более 1500 птиц могут быть убиты за одну ночь, если этого не произойдет.

    Немигрирующие птицы также страдают от светового загрязнения - сон затруднен, а пробуждение происходит только тогда, когда солнце перекрывает искусственное освещение, в результате чего птицы опаздывают, чтобы поймать насекомых.

    Кожаные черепахи, которые жили на Земле более 150 миллионов лет, теперь находятся под угрозой исчезновения, поскольку их птенцы должны следовать за светом, отраженным от луны и звезд, и переходить от своих песчаных гнезд к морю. Вместо этого они следуют за уличными фонарями или гостиничными фонарями, что приводит к смерти от обезвоживания, хищничества или несчастных случаев, поскольку они выходят на дорогу в противоположном от моря направлении.

    D

    В настоящее время восемь процентов всей энергии, вырабатываемой в США, направляется на наружное освещение, и многие свидетельства показывают, что потребление освещения и энергии растет примерно на четыре процента в год, что превышает рост населения. В некоторых новых индустриальных странах использование освещения увеличивается на 20%. К сожалению, по мере урбанизации развивающегося мира он также ярко светится, вместо того чтобы делать выбор в пользу устойчивости.

    E

    Есть несколько организаций, занимающихся восстановлением ночного неба: одна из них - Международная ассоциация темного неба (IDA), базирующаяся в Аризоне, США.IDA обращает внимание на опасность светового загрязнения и работает с производителями, проектировщиками, законодателями и гражданами, чтобы поощрять освещение только то, что необходимо, когда это необходимо.

    Имея 58 отделений в шестнадцати странах, МАР была движущей силой создания девяти мировых заповедников, в том числе последнего биосферного заповедника Рон площадью 1720 квадратных километров в Германии. Кампании IDA также снизили уличное освещение в нескольких штатах США и изменили национальное законодательство в Италии.

    Ф

    За исключением некоторых парков и зон обсерваторий, IDA не защищает полную темноту, признавая, что городские районы работают круглосуточно. Для транспорта особенно важно освещение. Тем не менее, существует заметная разница между резкими яркими огнями и теми, которые освещают землю, но не устремляются в небо. Министерство транспорта США недавно провело исследование безопасности шоссе и обнаружило, что шоссе, хорошо освещенное только на развязках, так же безопасно, как и шоссе, освещенное по всей длине.Кроме того, светоотражающие вывески и стратегическая белая краска повысили безопасность больше, чем добавление света.

    Исследование Министерства юстиции США показало, что наружное освещение не может сдерживать преступность. Единственная реальная выгода - в восприятии граждан: освещение снижает страх перед преступностью, а не самой преступностью. В самом деле, яркий свет может поставить под угрозу безопасность, поскольку делает жертв и имущество более заметными.

    IDA рекомендует, чтобы уличные фонари оставались включенными всю ночь, они имели более низкий уровень яркости или регулировались диммерами; и что они направлены вниз или оснащены направленными металлическими экранами.В частных домах ночники с малым светом должны включаться только при обнаружении движения.

    г

    Это не просто светлячок, летучая мышь или туман, который страдает от светового загрязнения - многие люди больше не испытывают наполнения звезд или каких-либо других звезд, кроме самых ярких, и, следовательно, не задумываются о своем месте во Вселенной. Надеемся, что отмеченные призами светодиодные фонари будут модифицированы и использованы с осторожностью, чтобы вернуть нам все великолепие ночного неба.

    Вопросы 28-32

    Читальный пассаж 3 состоит из семи секций, A-G .

    В каком разделе содержится следующая информация?

    Напишите правильную букву A-G в ячейках 28-32 на листе для ответов.

    28 Беззаботный пример незнания ночного неба

    29 Объяснение того, что освещение может не соответствовать безопасности

    30 Описание деятельности Международной ассоциации темного неба

    31 Пример детенышей животных, на которых слишком много ночного света

    32 Список возможных недостатков новой светотехники

    Вопросы 33-35

    Закончите предложения ниже.

    Выберите ОДНО СЛОВО ИЛИ НОМЕР из отрывка для каждого ответа.

    Запишите свои ответы в графы 33-35 на листе для ответов.

    33 Слишком много ……………… .. света привело к увеличению числа серьезных заболеваний.

    34 Примерно ……………… ..% людей не могут видеть Млечный Путь.

    35 Ежегодно около ……………… миллионов перелетных птиц умирают, врезавшись в освещенные высокие здания.

    Вопросы 36-39

    Соответствуют ли следующие утверждения утверждениям автора в отрывке 3?

    В ячейках 36-39 на листе для ответов напишите:

    ДА если заявление согласуется с утверждениями автора

    НЕТ , если заявление противоречит утверждениям автора.

    НЕ ДАЕТ , если невозможно сказать, что думает по этому поводу писатель.

    36 Вызывает тревогу то, что так много животных погибает от ночного освещения.

    37 Хорошо, что в развивающихся странах теперь более яркое освещение.

    38 Итальянцам не нужно беспокоиться об уменьшении уличного освещения.

    39 Яркие огни вдоль дороги необходимы для безопасного вождения.

    Вопрос 40

    Выберите правильную букву A , B , C или D .

    Напишите правильное письмо в графе 40 на листе для ответов.

    По словам писателя, сколько должно быть ночного освещения по сравнению с тем, что есть?

    A Намного больше

    B Немного больше

    C Немного меньше

    D Намного меньше

    .

    История лампочки

    Более 150 лет назад изобретатели начали работу над яркой идеей, которая оказала огромное влияние на то, как мы используем энергию в наших домах и офисах. Это изобретение изменило способ проектирования зданий, увеличило продолжительность среднего рабочего дня и дало толчок развитию новых предприятий. Это также привело к новым прорывам в области энергетики - от электростанций и линий электропередач до бытовой техники и электродвигателей.

    Как и все великие изобретения, лампочку нельзя приписать одному изобретателю.Это была серия небольших улучшений идей предыдущих изобретателей, которые привели к созданию лампочек, которые мы используем сегодня в наших домах.

    Лампы накаливания освещают путь

    Задолго до того, как Томас Эдисон запатентовал - сначала в 1879 году, а затем годом позже, в 1880 году - и начал коммерциализацию своей лампы накаливания, британские изобретатели продемонстрировали, что электрический свет возможен с дуговыми лампами. В 1835 году был продемонстрирован первый постоянный электрический свет, и в течение следующих 40 лет ученые всего мира работали над лампой накаливания, возясь с нитью накала (та часть лампы, которая излучает свет при нагревании электрическим током) и лампой накаливания. атмосферу колбы (независимо от того, откачивается ли воздух из колбы или она заполнена инертным газом, чтобы предотвратить окисление и выгорание нити).Эти первые лампочки имели чрезвычайно короткий срок службы, были слишком дороги в производстве или потребляли слишком много энергии.

    Когда Эдисон и его исследователи из Menlo Park вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала - сначала тестировали углерод, затем платину, прежде чем наконец вернуться к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с карбонизированной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов - эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал лучший вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (то, что сейчас является стандартным патроном для лампочек).

    (Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, получивших патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. дебаты о том, нарушали ли патенты Эдисона на лампочки патенты других изобретателей.В конце концов, американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company - компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мэна - и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свона и образовала Ediswan в Англии.)

    Что делает вклад Эдисона в электрическое освещение настолько выдающимся, так это то, что он не остановился на улучшении лампочки - он разработал целый ряд изобретений, которые сделали использование лампочек практичным.Эдисон смоделировал свою технологию освещения на основе существующей газовой системы освещения. В 1882 году на виадуке Холборн в Лондоне он продемонстрировал, что электричество можно распределять от расположенного в центре генератора через серию проводов и трубок (также называемых трубопроводами). Одновременно он сосредоточился на улучшении выработки электроэнергии, разработав первую коммерческую энергосистему под названием Pearl Street Station в нижнем Манхэттене. А чтобы отслеживать, сколько электроэнергии потребляет каждый покупатель, Эдисон разработал первый электросчетчик.

    Пока Эдисон работал над всей системой освещения, другие изобретатели продолжали делать небольшие успехи, улучшая процесс производства нити накала и эффективность лампы. Следующее большое изменение в лампе накаливания произошло с изобретением вольфрамовой нити накаливания европейскими изобретателями в 1904 году. Эти новые лампы накаливания прослужили дольше и имели более яркий свет по сравнению с лампами с углеродной нитью. В 1913 году Ирвинг Ленгмюр выяснил, что размещение инертного газа, такого как азот, внутри колбы удваивает ее эффективность.В течение следующих 40 лет ученые продолжали вносить улучшения, которые снизили стоимость и повысили эффективность лампы накаливания. Но к 1950-м годам исследователи еще только выяснили, как преобразовать около 10 процентов энергии, используемой лампой накаливания, в свет, и начали фокусировать свою энергию на других осветительных решениях.

    Дефицит энергии ведет к прорыву флуоресценции

    В 19 веке два немца - стеклодув Генрих Гайсслер и врач Юлиус Плюкер - обнаружили, что они могут производить свет, удаляя почти весь воздух из длинной стеклянной трубки и пропуская электрический ток. ток через нее, изобретение, которое стало известно как трубка Гейслера.Эти газоразрядные лампы не пользовались популярностью до начала 20 века, когда исследователи начали искать способ повысить эффективность освещения. Газоразрядные лампы стали основой многих технологий освещения, включая неоновые лампы, натриевые лампы низкого давления (тип, используемый в наружном освещении, таком как уличные фонари) и люминесцентные лампы.

    И Томас Эдисон, и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ни один из них никогда не производил их в коммерческих целях.Вместо этого именно прорыв Питера Купера Хьюитта в начале 1900-х годов стал одним из предшественников люминесцентной лампы. Хьюитт создал сине-зеленый свет, пропустив электрический ток через пары ртути и включив балласт (устройство, подключенное к лампочке, которое регулирует ток через трубку). Хотя лампы Cooper Hewitt были более эффективными, чем лампы накаливания, они практически не находили подходящего применения из-за цвета света.

    К концу 1920-х - началу 1930-х годов европейские исследователи проводили эксперименты с неоновыми трубками, покрытыми люминофором (материалом, который поглощает ультрафиолетовый свет и преобразует невидимый свет в полезный белый свет).Эти открытия послужили толчком к осуществлению программ исследований люминесцентных ламп в США, и к середине и концу 1930-х годов американские осветительные компании демонстрировали люминесцентные лампы для ВМС США и на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке. Эти лампы прослужили дольше и были примерно в три раза эффективнее, чем лампы накаливания. Потребность в энергоэффективном освещении американских военных заводов привела к быстрому внедрению люминесцентных ламп, и к 1951 году в США больше света производилось линейными люминесцентными лампами.

    Другой недостаток энергии - нефтяной кризис 1973 года - заставил инженеров-осветителей разработать люминесцентные лампы, которые можно было бы использовать в жилых помещениях. В 1974 году исследователи из Сильвании начали изучать, как можно уменьшить балласт и вставить его в лампу. Хотя они разработали патент на свою лампочку, они не могли найти способ ее производства. Два года спустя, в 1976 году, Эдвард Хаммер из General Electric придумал, как изгибать люминесцентную лампу в форме спирали, создав первую компактную люминесцентную лампу (КЛЛ).Как и Sylvania, General Electric отложила этот дизайн, потому что новое оборудование, необходимое для массового производства этих фонарей, было слишком дорогим.

    Первые компактные люминесцентные лампы появились на рынке в середине 1980-х годов по розничным ценам от 25 до 35 долларов, но цены могли сильно различаться в зависимости от региона из-за различных рекламных акций, проводимых коммунальными предприятиями. Потребители указали на высокую цену как на препятствие номер один при покупке КЛЛ. Были и другие проблемы - многие КЛЛ 1990 года были большими и громоздкими, они плохо вписывались в светильники, у них была низкая светоотдача и непостоянные характеристики.С 1990-х годов улучшение характеристик, цены, эффективности КЛЛ (они потребляют примерно на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания) и срока службы (они служат примерно в 10 раз дольше) сделали их жизнеспособным вариантом как для арендаторов, так и для домовладельцев. Спустя почти 30 лет после того, как КЛЛ были впервые представлены на рынке, КЛЛ ENERGY STAR® стоит всего 1,74 доллара за лампу при покупке в упаковке по четыре штуки.

    Светодиоды: будущее уже здесь

    Одна из самых быстро развивающихся технологий освещения сегодня - это светодиоды (или LED).Тип твердотельного освещения, светодиоды используют полупроводник для преобразования электричества в свет, часто имеют небольшую площадь (менее 1 квадратного миллиметра) и излучают свет в определенном направлении, что снижает потребность в отражателях и рассеивателях, которые могут задерживать свет.

    Это также самые эффективные фонари на рынке. Эффективность лампочки также называется световой эффективностью. Это мера излучаемого света (люмены), деленная на потребляемую мощность (ватты). Лампа, которая на 100 процентов эффективна при преобразовании энергии в свет, будет иметь эффективность 683 лм / Вт.Чтобы представить это в контексте, лампа накаливания мощностью от 60 до 100 Вт имеет эффективность 15 лм / Вт, эквивалентная CFL имеет эффективность 73 лм / Вт, а текущие сменные лампы на основе светодиодов на рынке варьируются от 70 до 120 лм / Вт со средней эффективностью 85 лм / Вт.

    В 1962 году, работая в General Electric, Ник Холоняк-младший изобрел первый светодиод видимого спектра в виде красных диодов. Затем были изобретены бледно-желтые и зеленые диоды. Поскольку компании продолжали улучшать красные диоды и их производство, они начали появляться в

    .

    СОЗДАНИЕ СЛОВ. 4. Переведите следующие слова, анализируя их словообразовательную модель:

    4. Переведите следующие слова, анализируя их словообразовательную модель:

    Совершенно невозможное, загадочное, иное, коммуникация, проводник, магнетизм, магнитный, генератор, устройство, бесконечно, замечательно, фундаментально, длиннее, сложнее

    5. Угадайте значение слов, выделенных жирным шрифтом:

    Progress прогрессивный , направление без направления, простой простота, важность важный, технология технологический технологический, для построения для деконструкции деконструктивная, для ограничения для разграничения, для определенной неопределенности безопасности, незащищенность

    6.Переведите следующие сложные слова:

    Камин; открытка; между тем; хорошо зарекомендовавший себя; аспирант; бакалавриат; разноцветный; простой, полный рабочий день; сила воды; гидроэлектростанция; высокое давление; веерообразный; электромагнитный; электромагнит; ветряная мельница; Солнечный свет; полупроводник; дверной звонок; однофазный

    АКТИВНЫЙ СЛОВАРЬ

    7. Прочтите и запомните следующие слова и словосочетания:

    элемент (солнечный элемент) обвинять цепь (электрическая схема) катушка проводить ток (переменный ток; постоянный ток) устройство частота изолятор генерировать уровень измерять мощность , толкать отталкивание давление сопротивление источник (источник электроэнергии) передавать напряжение провод

    8.Прочтите текст ниже, чтобы узнать об электричестве, проводниках и электрических цепях:

    Текст 10 A

    Что такое электричество?

    Электричество нас полностью окружает. Для большинства из нас современная жизнь была бы невозможна без этого. Вот лишь несколько примеров:

    По всему дому вы, вероятно, найдете электрические розетки, к которым можно подключить все виды электроприборов.

    Большинство портативных устройств содержат батареи, вырабатывающие разное количество электроэнергии в зависимости от их размера.



    Во время грозы с неба падают огромные электрические разряды, называемые молниями.

    В гораздо меньшем масштабе вы можете получить электрический шок в сухие зимние дни.

    С помощью солнечного элемента легко получить электричество из солнечного света; или вы можете создать электричество из химической энергии водорода и кислорода, используя топливный элемент.

    Так что же это за загадочный материал, который мы называем электричеством? Откуда он взялся и почему он может делать так много разных вещей? Электроэнергия, которую мы получаем от розеток и батарей, может питать самые разные устройства.Дело в том, что электричество можно использовать тысячей разных способов. Например:

    Электродвигатели превращают электричество в движение.

    Лампочки, люминесцентные лампы и светодиоды * превращают электричество в свет.

    Компьютеры превращают электричество в информацию.

    Телефоны превращают электричество в связь.

    телевизоров превращают электричество в движущиеся картинки.

    Акустические системы превращают электричество в звуковые волны.

    Электрошокеры превращают электричество в боль.

    Тостеры, фены и обогреватели превращают электричество в тепло.

    Радиоприемники превращают электричество в электромагнитные волны, которые могут преодолевать миллионы миль.



    Рентгеновские аппараты превращают электричество в рентгеновские лучи.

    Трудно представить современных людей, живущих без электричества. В отсутствие электричества мы в конечном итоге возвращаемся к каминам для обогрева, дровяным печам для приготовления пищи, свечам для освещения и правилам скольжения для вычислений.Чтобы разговаривать на большие расстояния, нам остаются дымовые сигналы и открытки. Электричество начинается с электронов. Вы знаете, что каждый атом содержит один или несколько электронов; вы также знаете, что электроны имеют отрицательный заряд. Электроны прочно связаны с атомами. Дерево, стекло, пластик, керамика, воздух, хлопок ... Все это примеры материалов, в которых электроны прикрепляются к своим атомам.

    Поскольку электроны не движутся, эти материалы не могут проводить электричество очень хорошо, если вообще.Эти материалы представляют собой электроизоляторы. Но у большинства металлов есть электроны, которые могут отделяться от атомов и перемещаться. Их называют свободными электронами. Золото, серебро, медь, алюминий, железо и т. Д. Имеют свободные электроны. Свободные электроны облегчают прохождение электричества через эти материалы, поэтому они известны как электрические проводники. Они проводят электричество.

    Движущиеся электроны передают электрическую энергию из одной точки в другую. Электричеству нужен проводник, чтобы двигаться.Также должно быть что-то, чтобы электричество текло из одной точки в другую через проводник. Один из способов заставить электричество течь - использовать генератор. Генератор использует магнит для движения электронов.

    Между электричеством и магнетизмом существует определенная связь. Если вы позволите электронам перемещаться по проводу, они создадут вокруг него магнитное поле. Точно так же, если вы перемещаете магнит рядом с проводом, магнитное поле заставляет электроны в проводе двигаться.Генератор - это простое устройство, которое перемещает магнит рядом с проводом для создания постоянного потока электронов.

    Один из простых способов представить генератор - это представить, что он действует как насос, проталкивающий воду. Однако вместо того, чтобы толкать воду, генератор использует магнит, чтобы толкать электроны. Это небольшое упрощение, но, тем не менее, очень полезная аналогия.

    Водяной насос может обрабатывать воду двумя способами:

    Водяной насос перемещает определенное количество молекул воды.

    Водяной насос оказывает определенное давление на молекулы воды.

    Таким же образом магнит в генераторе может:

    проталкивает определенное количество электронов вдоль

    оказывает определенное давление на электроны

    В электрической цепи количество движущихся электронов называется силой тока или током и измеряется в амперах. Давление, толкающее электроны, называется напряжением и измеряется в вольтах.Так что вы можете услышать, как кто-то скажет: «Если вы раскрутите этот генератор со скоростью 1000 об / мин, он может произвести 1 ампер при 6 вольт».

    Один ампер - это количество движущихся электронов (1 ампер физически означает, что 6,24 x 1018 электронов перемещаются по проводу каждую секунду), а напряжение - это величина давления за этими электронами. Независимо от того, используете ли вы аккумулятор, топливный элемент или солнечную батарею для производства электроэнергии, есть три вещи, которые всегда одинаковы:

    Источник электричества будет иметь два вывода: положительный и отрицательный.

    Источник электричества (будь то генератор, аккумулятор и т. Д.) Будет выталкивать электроны из своего отрицательного вывода при определенном напряжении.

    Электроны должны будут течь от отрицательной клеммы к положительной через медный провод или другой провод. Когда есть путь, который идет от отрицательной клеммы к положительной, у вас есть цепь, и электроны могут течь через провод.

    Электрические схемы могут быть довольно сложными.Но на самом простом уровне у вас всегда есть источник электричества (батарея и т. Д.), Нагрузка (лампочка, двигатель и т. Д.) И два провода для передачи электричества между батареей и нагрузкой. Электроны движутся от источника через нагрузку и обратно к источнику.

    Движущиеся электроны обладают энергией. Когда электроны перемещаются из одной точки в другую, они могут выполнять свою работу. Например, в лампах накаливания энергия электронов используется для создания тепла, а тепло, в свою очередь, создает свет.В электродвигателе энергия электронов создает магнитное поле, и это поле может взаимодействовать с другими магнитами (посредством магнитного притяжения и отталкивания), создавая движение. Каждый электроприбор каким-то образом использует энергию электронов для создания полезного побочного эффекта.

    Примечания к тексту

    * LED - светодиод -,,

    УПРАЖНЕНИЯ ПО ТЕКСТУ И СЛОВАМ

    9.Найдите в тексте слова или фразы, которые означают то же, что:


    : 2014-11-13; : 24;


    .

    Смотрите также